Laboratorium

Der Unterrichtsgegenstand wird vom 1. bis zum 5. Jahrgang unterrichtet.

Die Bildungs- und Lehrinhalte verteilen sich aufsteigend wie folgt:

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Chemie – Laborsicherheit und -technik

  • während des Laborbetriebes notwendige Sicherheitsmaßnahmen treffen;
  • die Sicherheitseinrichtungen und -vorschriften anwenden;
  • beim verantwortungsvollen, sauberen und rationellen Umgang mit chemischen Stoffen gesundheitliche, ökologische und ökonomische Aspekte beachten;
  • die wichtigsten Laborgeräte und Hilfsmittel benennen;
  • Laborgeräte handhaben, warten und Fehlfunktionen erkennen;
  • die Aufgabenerfüllung von Gift-, Abfall-, Abwasser- oder Umweltbeauftragten als wichtig identifizieren, um sachkundig und vorschriftsgemäß zu arbeiten.

im Bereich Chemie – Physikalische Eigenschaften und Trennmethoden

  • die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Stoffen bestimmen;
  • Stoffgemische identifizieren und klassifizieren;
  • physikalischen Eigenschaften zur Auftrennung von Stoffgemischen auswählen;
  • Stoffgemische selbstständig mit Hilfe der wichtigsten physikalischen Trennmethoden auftrennen.

im Bereich Chemie – Stöchiometrie

  • unterschiedliche Formen der Konzentrationsangabe ineinander umwandeln;
  • Berechnungen zur Herstellung von Lösungen durchführen;
  • Lösungen gewünschter Konzentration aus Stammlösungen oder Feststoffen herstellen;
  • das Ergebnis mit einer sinnvollen und korrekten Anzahl an signifikanten Stellen angeben.

im Bereich Chemie – Qualitative Analysemethoden

  • einfache chemische und physikalische Untersuchungen an Wasser, Lösungen und Bodenproben vorschriftsgemäß durchführen und die Ergebnisse interpretieren;
  • Lösungen gezielt auf die Anwesenheit von Kationen und Anionen überprüfen.

im Bereich Chemie – Säure-Basen-Reaktionen

  • mit Säuren und Basen sicherheitstechnisch korrekt arbeiten;
  • die Eigenschaften und Unterschiede von Säuren und Basen beschreiben und experimentell überprüfen;
  • den pH-Wert mit Hilfe von Indikatoren oder pH-Elektrode bestimmen und ein pH-Meter kalibrieren;
  • die unterschiedlichen Bürettenarten auseinanderhalten, beschreiben und korrekt handhaben;
  • gezielt Salze aus Säuren und Basen herstellen;
  • einfachste Experimente mit Hilfe einer schriftlichen Arbeitsanweisung selbstständig durchführen;
  • die notwendigen Berechnungen für eine Säure-Basen- und eine Redox-Titration selbstständig durchführen;
  • auf Basis der Neutralisations- sowie der Redox-Reaktion die Konzentrationen von Säuren und Basen sowie Oxidations- und Reduktionsmitteln feststellen;
  • die genaue Konzentration einer Maßlösung ermitteln;
  • die Ergebnisse einer Säure-Basen- sowie einer Redox-Titration auswerten und interpretieren;
  • die Titrationsmethode auf andere Säure-Basen- sowie Redox-Reaktionen übertragen;
  • Titrationskurven mit einem pH-Meter aufnehmen, grafisch auswerten und interpretieren;
  • die Ergebnisse mathematisch auswerten und interpretieren;
  • die Zusammensetzung eines Puffersystems für einen gewünschten pH-Wert berechnen und herstellen.

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Komplexchemie

  • die Formeln von Komplexverbindungen aufschreiben und systematisch richtig benennen;
  • die Stabilität eines Komplexes bestimmen;
  • die notwendigen Berechnungen für eine Komplex-Titration selbstständig durchführen;
  • auf Basis einer Komplexreaktion die Konzentration eines Analyten und die Wasserhärte bestimmen;
  • die genaue Konzentration der Maßlösung ermitteln;
  • die Ergebnisse einer Komplex-Titration auswerten und interpretieren;
  • die Titrationsmethode auf andere Komplexreaktion übertragen;
  • die Ergebnisse mathematisch auswerten und interpretieren.

im Bereich Organische Chemie

  • einfache organische Synthesen vorschriftsgemäß durchführen;
  • wichtige organische Verbindungen in Proben nachweisen;
  • reduzierende von nicht-reduzierenden Zuckern experimentell unterscheiden.

im Bereich Chemie der Früchte und Weine

  • die Bestimmung des gravimetrischen Extrakts bzw. der Asche durchführen;
  • Informationen aus Parametern wie gravimetrischer Extrakt und Asche ableiten;
  • den Extraktgehalt bestimmen und berechnen (Tabarié);
  • Mostgewicht, Trockensubstanzgehalt bzw. relative Dichte mit verschiedenen Geräten bestimmen, die Werte erklären und deren Praxistauglichkeit sowie Arbeitsbereich abschätzen;
  • pH-Wert und Gehalt an titrierbaren Säuren auf verschiedene Arten in Weiß- und Rotweinen bestimmen, die Werte interpretieren und das Prinzip erklären;
  • den Gehalt an reduzierbaren Substanzen und Zuckern im Wein bestimmen, die Werte interpretieren und das Prinzip erklären.

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Chemie der Früchte und Weine

  • den Alkoholgehalt im Wein mittels klassischer Destillation und Redox-Titration bestimmen;
  • Berechnungen aussagekräftiger Parameter wie Gesamtextrakt, Extraktrest, KMW, zuckerfreier
  • Extrakt, Alkoholgehalt in g/l selbstständig durchführen;
  • die Grundsätze photometrischer Methoden anhand der Phosphatbestimmung erklären und durchführen;
  • - den Gehalt an freier und gesamter schwefeliger Säure mit verschiedenen Methoden bestimmen,
  • die Methoden vergleichend bewerten und die Werte interpretieren;
  • den Gehalt an flüchtigen Säuren auf verschiedene Arten in Weiß- und Rotwein bestimmen, die Werte interpretieren und das Prinzip erklären;
  • eine Weinprobe anhand von durchgeführten chemischen Analysen der Grundparameter
  • hinsichtlich Qualitätsstufe, Verkehrsfähigkeit und önologischer Entsprechung beschreiben.

im Bereich Chemie der Früchte und Weine

  • die Grundlagen der Blauschönung wiedergeben, die Bedarfsermittlung (Vortests) und Rückprobe
  • einer Blauschönung praktisch durchführen sowie die Ergebnisse interpretieren und erklären;
  • die Alkoholbestimmung mit Ebullioskop erklären, durchführen und bewerten;
  • den Zuckergehalt (Glucose, Fructose, Saccharose) mit enzymatischen und anderen Methoden bestimmen und das Prinzip erklären;
  • den CO2-Gehalt im Wein mittels Veithöchtsheimer CO2-Zylinder bestimmen und das Messprinzip erklären;
  • Schnellmethoden wie reflektometrische Methoden durchführen und die Eigenschaften der Methode beschreiben;
  • Fachausdrücke zur richtigen Beschreibung von Weinproben wiedergeben und anwenden.
  • die Qualität und Verkehrsfähigkeit von Rotwein durch beispielsweise künstliche und weinfremde Farbstoffe und Direktträgerfarbstoffe nachweisen;
  • den Gehalt an Wein-, Zitronen- und Sorbinsäure eines Weins bestimmen;
  • ein Säurechromatogramm herstellen und die Ergebnisse beispielsweise zur Beurteilung des
  • Fortschritts eines biologischen Säureabbaus anwenden;
  • verschiedene Analysen zur Beurteilung der Qualität und Verkehrsfähigkeit von Prädikatsweinen durchführen;
  • Wein sensorisch mit den richtigen Begriffen beschreiben und bewerten.

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstbau

  • die Neuanlage von Obstanlagen planen;
  • die Eignung einer Fläche aufgrund klimatischer und bodenwirtschaftlicher Kennzahlen bewerten;
  • geeignete Unterstützungsmaterialien auswählen und deren ökonomischen Einsatz planen;
  • die Qualitätskriterien von Obst für die Verarbeitung und für den Frischmarkt beschreiben;
  • die Produktionssysteme konventioneller Anbau bzw. gute agrarische Praxis, integrierter Anbau, biologischer Anbau und Produktions- und Zertifizierungsvorgaben des Handels vergleichen und hinterfragen;
  • eine Pflanzung samt Anlagenerstellung planen, kalkulieren und durchführen;
  • Informationen über Sorten, Unterlagen und Anbausysteme recherchieren und sichten;
  • für vorgegebene Standort-, Vermarktungs- und Produktionsbedingungen sinnvolle Sorten, Unterlagen und Anbausysteme auswählen;
  • die Planungsergebnisse in einem Pflanzplan zusammenfassen.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Weinbau

  • die Neuanlage von Weingärten planen;
  • die Eignung einer Fläche aufgrund klimatischer und bodenwirtschaftlicher Kennzahlen bewerten;
  • geeignete Unterstützungsmaterialien auswählen und deren ökonomischen Einsatz planen;
  • die Produktionssysteme konventioneller Anbau bzw. gute agrarische Praxis, integrierter Anbau, biologischer Anbau und Produktions- und Zertifizierungsvorgaben des Handels vergleichen und hinterfragen;
  • eine Pflanzung samt Anlagenerstellung planen, kalkulieren und durchführen;
  • für vorgegebene Standort-, Vermarktungs- und Produktionsbedingungen sinnvolle Sorten, Unterlagen und Anbausysteme auswählen;
  • die Planungsergebnisse in einem Pflanzplan zusammenfassen;
  • die Grundlagen unterschiedlicher Schnitt- und Erziehungssysteme nennen und sorten- und standortbezogen gestalten.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstverarbeitung

  • die erforderlichen Mengen von Produktkomponenten (Rezept) für Obst- und Gemüseprodukte berechnen;
  • die Menge der Verschnittpartner zur Säure- oder Zuckerharmonisierung berechnen;
  • die erforderlichen Mengen von Zusatzstoffen berechnen;
  • für Obstprodukte Zutatentexte erstellen; produktspezifische Analysen durchführen;
  • auf Basis von Analysenergebnissen sowie sensorischen Parametern bestehende Prozesse verbessern bzw. neue Produkte entwickeln;
  • Verfahren zur Stabilisierung und Harmonisierung von Obst und Gemüseprodukten nennen, bewerten und das am besten geeignete Verfahren für das jeweilige Produkt auswählen;
  • Schönungsmittel gezielt auswählen und einsetzen;
  • den Bedarf an Schönungsmitteln bestimmen und die Schönung in der Praxis durchführen;
  • Aufbau, Durchführung und Ergebnisse von Versuchen präsentieren, reflektieren und diskutieren; Arbeitsprotokolle erstellen.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Kellerwirtschaft

  • Verfahren zur Stabilisierung und Harmonisierung von Wein nennen, bewerten und das am besten geeignete Verfahren für das jeweilige Produkt auswählen;
  • Schönungsmittel gezielt auswählen und einsetzen; den Bedarf von Schönungsmitteln bestimmen und die Schönung in der Praxis durchführen;
  • Weinfehler sensorisch erkennen; Entstehung von Weinfehlern beschreiben; Maßnahmen zur Beseitigung im Labormaßstab durchführen; Ergebnisse in den Praxismaßstab überführen;
  • Aufbau, Durchführung und Ergebnisse von Versuchen präsentieren, reflektieren und diskutieren; Arbeitsprotokolle erstellen.

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Mikrobiologie

  • die aseptischen Arbeitstechniken (aseptischen Pipettieren, Ausglühen der Impföse, aseptische Probenahme – Abflammen der Flaschenöffnung ) anwenden;
  • mit einem Autoklaven arbeiten und dessen Funktionsweise erklären;
  • Nährmedien zur Anzucht von Hefen bzw. Milchsäurebakterien herstellen, Petrischalen bzw. Schrägagar gießen;
  • mit einem Mikroskop richtig umgehen und die Teile benennen;
  • die Präparationstechniken zur Mikroskopie von Hefen, Bakterien und Schimmelpilzen anwenden, dokumentieren und bezeichnen;
  • ein Nährbodenplatten ausgießen und mit Mikroorganismen beimpfen; einfache mikrobiologische Tests und Färbungen durchführen; die Keimzahl von Proben mit Thomakammer und Membranfiltration bestimmen.

im Bereich Chemie der Früchte und Weine

  • chemische Analysen zur Beurteilung der Qualität und Verkehrsfähigkeit von Destillaten erklären, durchführen und die Werte interpretieren;
  • Verfahren zur Ermittlung der Weinsteinstabilität von Weinen bzw. Sekten durchführen, erklären und die Werte hinsichtlich Technologie interpretieren;
  • eine Weinprobe anhand von selbstständig durchgeführten chemischen Analysen der Grundparameter beurteilen und hinsichtlich Qualitätsstufe, Verkehrsfähigkeit und önologischer
  • Entsprechung sensorisch bewerten.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstbau

  • für vorgegebene Vermarktungs-, Produktions- und Standortbedingungen geeignete Sorten und Unterlagen auswählen;
  • für vorgegebene Vermarktungs-, Produktions- und Standortbedingungen geeignete Anbausysteme ermitteln;
  • einen maßstabsgetreuen Pflanzplan ausgewählter Sorten (Beerenobstanbau) oder Sorten- Unterlagenkombinationen und Anbausysteme mit entsprechenden Unterstützungssystemen für vorgegebene Quartierformen unterschiedlicher Größe, Form und Lage zeichnen;
  • Planungsergebnisse präsentieren und argumentieren;
  • die wesentlichen Schritte bei der Errichtung von Obstanlagen erläutern.

im Bereich Wein- und Obst technologie – Weinbau

  • die verschiedenen Möglichkeiten zur Feststellung von Frostschäden wiedergeben und durchführen;
  • Bodenbearbeitungsmaßnahmen planen, ihre Wirkung beurteilen und ausführen;
  • standortbezogene Begrünungssysteme entwickeln und deren Vor- und Nachteile diskutieren;
  • Möglichkeiten der Ertragsgestaltung diskutieren und im Hinblick auf eine qualitätsorientierte Produktion umsetzen;
  • die richtigen Arbeitsschritte zu einer gesunden und leistungsfähigen Laubwandgestaltung planen und ausführen;
  • den ökonomischen Einsatz von Handarbeit versus Maschineneinsatz abschätzen;
  • den Einsatz chemischer und mechanischer Ausdünnung planen und durchführen; aktuelle Problemstellungen mit Hilfe von wissenschaftlichen Publikationen bearbeiten und deren Ergebnisse analysieren und diskutieren.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstverarbeitung

  • die Grundlagen sensorischer Analysen nennen und bei der Planung, Durchführung und Auswertung anwenden;
  • die Ergebnisse von sensorischen Prüfungen mit statistischen Methoden auswerten;
  • die wesentlichen Arten von sensorischen Prüfmethoden für Wein- und Obstprodukte beschreiben, die entsprechend passende Methode auswählen und anwenden;
  • Verfahrens-, Arbeits- und Prüfanweisungen von in der Obstverarbeitung relevanten Prozessen und Tätigkeiten erstellen;
  • einfache Anforderungen eines Qualitätsmanagement-Systems in ihrem Produktionsbereich installieren;
  • personal- und betriebshygienische Maßnahmen durchführen; - Vorschriften zur Einhaltung der Personalhygiene erstellen und weiterentwickeln; - Reinigungs- und Hygienepläne für Wein- und Obstwirtschaftsbetriebe erstellen und laufend verbessern;
  • qualitätssichernde Maßnahmen dokumentieren;
  • Pasteurisation von Obstprodukten durchführen und validieren sowie Pasteurisationseinheiten berechnen;
  • Haltbarmachungsverfahren in der vorgegebenen Situation optimieren.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Kellerwirtschaft

  • die Verfahren der Entsäuerung und Säuerung beschreiben und durchführen;
  • die Rechtsvorschriften im Bereich Süßung interpretieren; Weinsüßungen vornehmen;
  • Verschnittberechnungen durchführen; Verschnitte herstellen und sensorisch beurteilen.

 

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstbau

  • die Eignung von Kern- und Steinobstsorten für Frischmarkt und Verarbeitung beschreiben und beurteilen; die Reifezeit von Kern- und Steinobstsorten einordnen;
  • das Ertragspotenzial von Kern- und Steinobstsorten einschätzen; die Alternanzneigung von Kern- und Steinobstsorten beurteilen; Kern- und Steinobstsorten hinsichtlich ihrer Wuchsstärke vergleichen;
  • die Empfindlichkeit von Kern- und Steinobstsorten gegenüber Frost und Witterungseinflüssen wie Aufplatzen der Früchte durch starke Niederschläge beurteilen; - die Befruchtungsverhältnisse von Kern- und Steinobstsorten beurteilen;
  • - die Lagerfähigkeit von Kern- und Steinobstsorten einschätzen; - Kern- und Steinobstsorten hinsichtlich ihrer Krankheitsanfälligkeit beurteilen;
  • - Kern- und Steinobstsorten in Hinblick auf ihre Stärken und Schwächen vergleichen; - die Eignung von Kern- und Steinobstsorten für den biologischen und extensiven Anbau einschätzen.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Weinbau

  • relevante Daten erheben, deren Aussage interpretieren und eine Empfehlung abgeben; Möglichkeiten der Ertragsschätzung planen und durchführen;
  • Rebsorten beschreiben und identifizieren; den Reifezustand des Leseguts anhand der wichtigsten Reifeparameter bestimmen;
  • den Gesundheitszustand des Leseguts beurteilen und mögliche Fehler und Probleme diskutieren; alle möglichen Schadsymptome analysieren und erkennen;
  • vorbeugende Maßnahmen im Pflanzenschutz empfehlen; einen Nährstoffmangel erkennen und dessen Ursachen identifizieren.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstverarbeitung

  • Brennanlagen erklären und bedienen;
  • Obstbrände mittels Gegenstromverfahren destillieren; in den Destillationsprozess zur Qualitätsverbesserung des Destillats eingreifen;
  • den Feinbrand in Vor-, Mittel- und Nachlauf auftrennen; - den Destillationsverlauf aufzeichnen und auswerten sowie Ausbeuten berechnen;
  • Obstbrände im Gegenstromverfahren herstellen; - Destillate sensorisch beurteilen und Fehler erkennen;
  • die erforderlichen Mengen von Produktkomponenten (Rezept) für Obst- und Gemüseprodukte berechnen;
  • die Menge der Verschnittpartner zur Säure- oder Zuckerharmonisierung berechnen; die erforderlichen Mengen von Zusatzstoffen berechnen; - für Obstprodukte Zutatentexte erstellen;
  • produktspezifische Analysen durchführen; auf Basis von Analysenergebnissen sowie sensorischer Parameter bestehende Prozesse verbessern bzw. neue Produkte entwickeln.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Kellerwirtschaft

  • Sektgrundweinanalysen durchführen und Weine auf Eignung für die Sektbereitung beurteilen; Verfahrensschritte bei der traditionellen Flaschengärung durchführen;
  • Sektlikör berechnen und herstellen; den Degorgierprozess durchführen; Sektlikör dosieren; Verkorken, Agraffieren und Flaschenausstattungsmaßnahmen durchführen.

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstbau

  • das Ertragspotenzial von Beerenobstsorten und seltenen Obstsorten einschätzen;
  • die Alternanzneigung von Beerenobstsorten und seltenen Obstsorten beurteilen;
  • Beerenobstsorten und seltene Obstsorten hinsichtlich ihrer Wuchsstärke vergleichen;
  • die Empfindlichkeit von Beerenobstsorten und seltenen Obstsorten gegenüber Frost und
  • Witterungseinflüssen wie Aufplatzen der Früchte durch starke Niederschläge beurteilen;
  • die Befruchtungsverhältnisse von Beerenobstsorten und seltenen Obstsorten beurteilen;
  • die Lagerfähigkeit von Beerenobstsorten und seltenen Obstsorten einschätzen;
  • Beerenobstsorten und seltene Obstsorten hinsichtlich ihrer Krankheitsanfälligkeit beurteilen;
  • Beerenobstsorten und seltene Obstsorten in Hinblick auf ihre Stärken und Schwächen vergleichen;
  • die Eignung von Beerenobstsorten und seltenen Obstsorten für den biologischen und extensiven Anbau einschätzen.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Weinbau

  • alle wichtigen Schaderreger nennen und Pflanzenschutzmaßnahmen dagegen anführen;
  • einen nachhaltigen, wirkungsvollen und ökonomischen Pflanzenschutzplan aufgrund rechtlicher Rahmenbedingungen entwickeln;
  • eine Boden- und Blattanalyse interpretieren und deren Zusammenhänge diskutieren;
  • mögliche Mangelerscheinungen analysieren;
  • eine nachhaltige, wirkungsvolle und ökonomische Düngeplanung aufgrund rechtlicher Rahmenbedingungen entwickeln;
  • Vor- und Nachteile unterschiedlicher Systeme nennen und vergleichen;
  • eine standortangepasste Bewässerungsanlage konzipieren und steuern.

 im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Obstverarbeitung

  • chemische, biologische und physikalische Gefahren in einem obstverarbeitenden Betrieb identifizieren;
  • eine Risikobewertung für diese Gefahren durchführen und ein HACCP-Konzept erstellen;
  • Parameter zur Prozessüberwachung ermitteln und installieren;
  • ein HACCP-Konzept verifizieren und validieren.

im Bereich Wein- und Obsttechnologie – Kellerwirtschaft

  • die Rechtsvorschriften im Bereich Sekt interpretieren;
  • Sekt im Hinblick auf spezielle sensorische Eigenschaften beurteilen;
  • ausgewählte Problemweine sensorisch beurteilen;
  • geeignete Maßnahmen für Problemweine ermitteln und Behandlungsempfehlungen geben.