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Vorstellung der Unterrichtsmaterialien

2. Fachliche Vorkenntnisse


Zeitbedarf: ca. 3 Ustd. (à 45 min, bei Aufgreifen aller genannten Aspekte)

Im Folgenden werden Bausteine für eine Unterrichtsgestaltung vorgestellt, die zentrale Kenntnisse aus dem Themenbereich Energie und Energieversorgung in Grundzügen aufgreifen.

An einigen Stellen bietet es sich an, Informationen durch geeignete Diagramme zu veranschaulichen. Die Website https://energy-charts.info/ stellt unter anderem interaktive Grafiken zur Stromproduktion zur Verfügung, die sich gut für eine solche Veranschaulichung eignen. 


1. Warum ist eine Energiewende nötig? – Klimawandel und CO2-Emissionen

Auswahl von aktuellen Bildern / Headlines, um mit den SuS über Ursachen und Folgen des Klimawandels ins Gespräch zu kommen

Anregungen für passende Bilder / Headlines:

 

2. Wie wird aktuell Energie gewonnen und wie soll es in Zukunft sein? – erneuerbare Energien und Ausstieg aus Kohle und Kernenergie

  • Ideen der SuS sammeln, wie Energie bzw. Strom in Deutschland gewonnen wird, z.B. mithilfe einer Wortwolke (erstellt über AnswerGarden)
    Hinweis: Die Wortwolke muss individuell von Ihnen erstellt und im Material für die SuS noch ergänzt werden. 
  • Vergleich mit tatsächlichen Werten (z.B. mittels Diagramm: Gesamte Nettostromerzeugung in Deutschland 2023)
  • Unterscheidung zwischen erneuerbaren und konventionellen Energien
  • Auswirkungen der Energiegewinnung für das Klima, z.B. durch Betrachtung der Emission von Treibhausgasen für verschiedene Energieträger (geeignetes Diagramm z.B. in Impulse Physik 7-10 Ausgabe NRW ab 2019 (G9), S. 260)
  • Politische Betrachtung: Möglichkeiten zur Reduzierung der CO2-Emissionen und aktuelle Maßnahmen (z.B. Kohleausstieg und Ausstieg aus Kernenergie); Problematik: Ein großer Teil der Energie fällt dann weg.


3. Wofür benötigen wir Energie und wie viel? – alltäglicher Energiebedarf

  • SuS sammeln Beispiele für alltägliche Dinge, für die Energie benötigt wird, z.B. mithilfe einer Wortwolke (erstellt über AnswerGarden)
    Hinweis: Die Wortwolke muss individuell von Ihnen erstellt und im Material für die SuS noch ergänzt werden. 
  • Vergleich mit tatsächlichen Werten (z.B. mittels Diagramm: Stromverbrauch der privaten Haushalte in Deutschland nach Anwendungen). Wurden von den SuS alle Anwendungsbereich berücksichtigt?
  • AB „Strombedarf im Haushalt“ zur Abschätzung der Höhe des persönlichen Energiebedarfs
  • Vergleich mit dem Energiebedarf in Deutschland


4. Wann wird (wie viel) Energie benötigt? – schwankende Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien und Notwendigkeit von Energiespeichern

  • AB „Strombedarf im Laufe des Tages“
  • Vergleich mit typischer Tageslastkurve (geeignetes Diagramm z.B. in Impulse Physik 2 Ausgabe NRW ab 2008 – Klassen 7-9 (G8), S. 242) und Klärung der Begriffe Grundlast und Spitzenlast
  • Passung zwischen Last und Erzeugung (z.B. mittels Diagramm: Gesamte Nettostromerzeugung in Deutschland in Woche 32 2022) 
  • Verdeutlichung der Problematik bei erneuerbaren Energien: verstärkte Schwankungen im Tagesverlauf, Wetterabhängigkeit, Standortabhängigkeit, woraus sich die Notwendigkeit der Weiterentwicklung von Speichertechnologien ergibt