Claas Wegner und Marcel Hammann

Energiequellen 2.0

Erneuerbare Energien, Brennstoffzelle
In der Brennstoffzelle wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt., science photo/shutterstock.com

Claas Wegner und Marcel Hammann

Ideen von gestern Lösungen von morgen?

Im Zentrum der Unterrichtsreihe „Energiequellen 2.0 Ideen von gestern Lösung von morgen? stehen Verfahren der „Gewinnung von Erneuerbaren Energien sowie Möglichkeiten und Grenzen der „Speicherung des erzeugten Stroms. Diese Reihe lässt sich in den Themenfeldern Elektro- oder Umweltchemie genauso ansiedeln wie im Themenfeld Energetik.
Durch die Fachinhalte werden mehrere der „17 Ziele für nachhaltige Entwicklung angesprochen. Hierbei sind vor allem die Ziele 7, 9 und 13 zu nennen, die bezahlbare und saubere Energie, Industrie, Innovation, Infrastruktur und Maßnahmen zum Klimaschutz betreffen.
Der Kongress der Green Energy Cooperation
Die Themenbereiche „Photovoltaik, „Windenergie und „Brennstoffzelle werden von den Schülerinnen und Schülern im Rahmen einer selbstgesteuerten, theorie- und praxisorientierten, Gruppenlernphase erarbeitet. Die in den einzelnen Lerngruppen neu erworbenen Erkenntnisse werden in Form einer Lehrpräsentation dem gesamten Plenum zugänglich gemacht.
Der Rahmen der Lehrpräsentation ist ein Kongress der „Green EnergyCooperation, die zu ihrer jährlichen Entwicklungs- und Innovationstagung mit dem Thema „Nachhaltigkeit und „Erneuerbare Energien einlädt. Kenntnisse von verschiedenen Verfahren der umweltfreundlichen Energiegewinnung sind vor dem Hintergrund der Energiewende obligatorisch. Die Erörterung von Funktionsweise und Aufbau der favorisierten Verfahren (Photovoltaik, Windkraft und Brennstoffzelle) sowie eine Pro- und Kontra-Diskussion dienen dazu, den Schülerinnen und Schülern Wissen an die Hand zu geben, das sie zu einer sachlichen Auseinandersetzung mit dem Thema „Erneuerbare Energien befähigt.
Die Unterrichtsreihe
Die Unterrichtsreihe umfasst einen Zeitraum von ca. vier bis fünf Unterrichtsstunden. Der Einstieg kann durch verschiedene Beispiele für den Klimawandel, Nachhaltigkeit und Schwankungen im Bedarf und in der Produktion von Strom erfolgen.
Die konkrete Aufgabe der „Forschergruppen besteht darin, den Vorstand eines großen Energieunternehmens (Lehrperson) von ihrer Form der Energiebereitstellung zu überzeugen (s. Material1 und 2 ). Dies ermöglicht den Schülerinnen und Schülern eine sachlich fundierte Teilnahme an aktuellen und zukünftigen Diskussionen im Themenfeld der „Erneuerbaren Energie.
Als Leitlinie dienen die Lernziele, welche sich auf die Funktionsweisen, sowie die Vor- und Nachteile der jeweiligen Techniken beziehen. Zum Beispiel sollen die Schülerinnen und Schüler die historische Entwicklung der Photovoltaik beschreiben, den Aufbau und die Aufgaben erläutern und die Vor- und Nachteile der Technik herausstellen. Die „Experten-Präsentationen orientieren sich ebenfalls an den Lernzielen sowie den Aufgaben der Arbeitsblätter und dienen dazu, das in Kleingruppen erarbeitete Wissen durch Experten an das Plenum weiterzugeben.
Das Thema „Nachhaltigkeit und „Erneuerbare Energien kann mit dem chemischen Basiskonzept „Energie verknüpft werden. Die Beschäftigung mit dem Basiskonzept „Energie stellt eine Voraussetzung für vorausschauendes Handeln zum nachhaltigen Schutz der Lebensgrundlagen der nachfolgenden Generationen dar.
Das Experimentalmaterial stammt aus den Experimentiersets von „Horizon Fuel Cell Technologie (http://www.horizonfuelcell.com).

Friedrich+ Chemie

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Chemie Nr. 172 / 2019

Nachhaltigkeit

Friedrich+ Kennzeichnung Praxis Schuljahr 11-13