Vorstellung der Unterrichtsmaterialien

1.4 Lektion: Speicherung und Transport

Ziel der Lektion

Wasserstoff wird in der Regel nicht an dem Ort und/oder nicht zu dem Zeitpunkt hergestellt, an bzw. zu dem er genutzt wird. Daher stellt sich die Frage, wie sich Wasserstoff an einen anderen Ort transportieren oder für eine spätere Nutzung speichern lässt. 

In dieser Lektion informieren sich die SuS mithilfe von didaktisch aufbereiteten Informationstexten über verschiedene Speichertechnologien. Sie stellen diese für Mitschülerinnen und Mitschüler dar und werten sie hinsichtlich ihrer Möglichkeiten beim Einsatz für verschiedene Anwendungen aus.
Zur zeitlichen Entlastung ist diese Lektion arbeitsteilig angelegt und sollte daher in Partnerarbeit bearbeitet werden.

Bestandteile der Lektion

(im Pflichtteil)

Zunächst wird die genannte Problematik mittels eines fiktiven Zeitungsartikels zu Wasserstoff aus Kanada aufgeworfen. Dieser basiert auf den realen Verhandlungen zwischen Deutschland und Kanada bezüglich des Imports von kanadischem Wasserstoff und greift damit ein reales politisches Geschehen auf, was zur Authentizität der Thematisierung beiträgt. Auf Grundlage der aufgeführten Stoffeigenschaften von Wasserstoff sollen die SuS beschreiben, weshalb der Transport von Wasserstoff eine Herausforderung darstellt und innovative Problemlösungen erfordert. Für den Transport muss jedoch zunächst die Speicherung in den Blick genommen werden. In zwei Informationstexten werden die Speichertechnologien Druckspeicher, Kavernenspeicher, Metallhydridspeicher, Kryospeicher und LOHC vorgestellt. Anschließend sollen die Speichertechnologien hinsichtlich ihrer Eignung für verschiedene Anwendungen beurteilt werden. Die Informationstexte liefern dabei bereits Argumente, die für oder gegen den jeweiligen Einsatz sprechen. Als Hilfe für die Dokumentation dieser Beurteilungen erhalten die SuS ein Arbeitsblatt(*), auf dem die drei zentralen Anwendungen Einsatz in Brennstoffzellen-Fahrzeugen, langfristige Speicherung für eine spätere Nutzung und Transport von Wasserstoff dargestellt werden. Somit soll den SuS bewusst werden, dass es keine universell einsetzbare Speichertechnologie gibt und ihr Einsatz von den gestellten Anforderungen abhängt.

(*)Hinweis zum Arbeitsblatt: Die vorgegebene Tabelle erfordert eine Entscheidung in drei Abstufungen (+,o,-). Falls eine generelle Tendenz zur Mitte vermieden werden soll, kann mithilfe der editierbaren Version des Arbeitsblatts eine vierte Option ergänzt werden (++,+,-,--). Unserer Erfahrung nach reichen drei Abstufungen in Kombination mit einer kurzen Begründung, die dort eingefordert wird, jedoch aus.

Weiterführende Aufträge

Es stehen zwei weiterführende Aufträge zur Auswahl.  Im ersten Auftrag geht es um Gaspipelines als alternative Transportmöglichkeit, zu der die SuS recherchieren sollen. Dabei sind Links als Hilfestellung für die Recherche angegeben.
Der zweite Auftrag beschäftigt sich mit der Speicherdichte der betrachteten Speichertechnologien. Dafür steht den SuS im Unterricht eine Kiste mit verschiedenen Würfeln zur Verfügung, die die Speicherdichte enaktiv veranschaulichen.