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Siemens Stiftung

Welche Energie steckt in welchem Energieträger?

Tabelle:Übersicht, woher die Energie, die in den Primärenergieträgern gespeichert ist, kommt und welcher Energieform sie entspricht.Die Energie, die in den primären Energieträgern gespeichert ist, stammt aus unterschiedlichen Energiequellen: Der Hauptanteil stammt von der Sonne und ist in fossilen und vielen regenerativen Energieträgern in unterschiedlicher Form gespeichert. Im Primärenergieträger “Geothermie” steht die Restwärme des Erdkerns zur Verfügung. Die Energie im Gezeitenhub stammt aus der Rotationsenergie der Erde und die Energie in den nuklearen Energieträgern resultiert aus Prozessen in den Atomkernen bestimmter Elemente. Hinweise und Ideen:Die Schülerinnen und Schüler können überlegen, auf welchen Prozess sich alle Energiequellen letztendlich zurückführen lassen. Welche der Energiequellen sind in Zukunft von großer Bedeutung und warum? Das Beispiel mit dem Gezeitenhub ist didaktisch besonders wertvoll für den Physikunterricht, denn es scheint auf den ersten Blick ein Perpetuum mobile zu sein. Die Frage “Woher stammt die Energie eines Gezeitenkraftwerks?” ist mit “Aus dem Höhenunterschied des Wassers (m x g x h)!” nicht wirklich beantwortet. Zwar leuchtet jedem ein, dass die Hubarbeit der Mond geleistet hat. Doch woher hat er die Energie genommen? Was auf der einen Seite an Energie “gewonnen” wird, muss ja woanders “verloren” gehen. Richtig ist: Die Gravitation des Monds verschiebt die Wassermassen der Meere, was letztlich zu einer Abbremsung der Erdrotation führt. Die im Gezeitenkraftwerk gewonnene mechanische Energie stammt also letztlich aus dem Primärenergieträger “Rotationsenergie der Erde”.


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Energieträger regenerativ

Übersichtsgrafik: Abbildung der regenerativen Energieträger Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme und Biomasse mit je einer exemplarischen Kraftwerkslösung.Regenerative Energien sind nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich, da sie sich sozusagen von selbst erneuern. Sie stellen aufgrund ihrer deutlich geringeren Werte bei der Kohlendioxidemission eine Alternative zu fossilen Energieträgern dar. Jeder regenerative Energieträger wird mit einer spezifischen Nutzung in Kraftwerken kombiniert dargestellt: Energieträger Sonne und Solarthermieanlage, Energieträger Wind und Windrad, Energieträger Wasser und Flusskraftwerk, Energieträger Erdwärme und Geothermiekraftwerk, Energieträger Biomasse und Biomassekraftwerk.Hinweise und Ideen:Die Schülerinnen und Schüler erhalten mit dem Schaubild einen Überblick über regenerative Energieträger. Gleichzeitig wird eine Verbindung zu den Energieumwandlungstechnologien hergestellt. Das Schaubild kann als Einstieg in das Thema regenerative Energien und gleichzeitig als Ausgangspunkt für eine Auseinandersetzung mit Energiequellen, Energieumwandlern sowie Umwelt und Ökologie dienen. Ausführliche Informationen findet man im Leitfaden “Regenerative Energien”.


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Energieträger Wind

Foto: Die Wirkung des Energieträgers Wind dargestellt durch einen Windsack.Wind ist die Bewegung von Luftmassen als Folge von Temperaturschwankungen und den daraus resultierenden Druckunterschieden in der Atmosphäre. Sonneneinstrahlung und Erdrotation sind dafür die treibenden Mechanismen. Wind tritt in unterschiedlicher Stärke von der Böe bis zum Wirbelsturm auf. Die Nutzung der Windenergie geht weit in die Menschheitsgeschichte zurück - in Form von Segelschiffen (3.500 v. Chr.) und Windmühlen (1.700 v. Chr.). Wind gehört heute zu den am effektivsten genutzten regenerativen und kohlendioxidfreien Energieträgern. Das Foto zeigt einen Windsack, der zur Windmessung an Land genutzt wird.Hinweise und Ideen:Das Foto eignet sich dazu, dem regenerativen Energieträger Wind ein optisches Erscheinungsbild zu geben, und ist als Einstieg oder Veranschaulichung einsetzbar. Informationen zur Nutzung der Windkraft sind z. B. im Infomodul “So funktioniert ein Windkraftwerk” und in der Grafik “Windrad - Querschnitt” enthalten.

Arbeitsblatt, Bild, Karte, Simulation, Text, Unterrichtsplanung, Video

FIS - Fernerkundung in Schulen

Summer in the City

Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit dem Themenkomplex Temperatur und Energie auseinander. Mithilfe von Thermalbildern werden sie in die Lage versetzt, Oberflächen unterschiedlicher Temperatur voneinander zu unterscheiden. Dabei lernen sie den Zusammenhang zwischen Oberflächentemperatur, spezifischer Wärmekapazität und weiteren thermalen Objekteigenschaften kennen.

Bild, Text, Video

Pentalpha Verlag für Kunst und Medien gGmbH

Landwirtschaft entdecken! Elf Beiträge für den Unterricht

Seit Jahren werden Themen wie biologischer Landbau oder Bioenergie in Deutschland diskutiert. Auch in Lehrplänen deutscher Schulen ist die Landwirtschaft, deren Ursprünge, Bedingungen und Zukunftsaussichten fest verankert. Trotzdem verbindet sich Landwirtschaft vielfach noch mit romantischen Vorstellungen vom Leben auf dem Land oder dem Bauernhof in immer grüner Landschaft. Und obwohl die Sensibilisierung für ökologische Themen gestiegen ist, das Wissen um einen der wichtigsten Wirtschaftszweige Europas jedoch ist oft ungenügend. “Landwirtschaft entdecken!” will das ändern. “Landwirtschaft entdecken!” ist ein aktuelles und abwechslungsreiches Bildungspaket für Schüler und Schülerinnen sowie deren Lehrer und Lehrerinnen, welches den Fokus auf die multimediale Vermittlung von relevanten Themen der Agrarpolitik und -produktion legt. In zehn Filmen, einem Buch und der korrespondierenden Internetseite “www.land-entdecken.de” wird die Thematik in verständlicher und kompakter Form vermittelt. Alle Themen orientieren sich an den Lehrplänen und sind jeweils in der Komplexität auf verschiedene Altersklassen hin angelegt. Während die Filmbeiträge jeweils eine kurze, ganz konkrete Geschichte erzählen und somit das Unterrichtsthema zusammenfassen, einleiten oder visualisieren, stehen dem Lehrer ausführliche textliche Begleitmaterialien zur Verfügung. Hier werden Hintergründe, Fakten und Zusammenhänge erklärt. Die Schüler können dabei erstmals interaktiv einbezogen werden. Die Internetseite lädt sie zum Mitmachen und Recherchieren ein. Außerdem haben sie dort die Gelegenheit in Spielen sowie Rätseln, im Anschauen von kurzen Videos und Lesen weiterführender Texte sich selbst als Manager der Landwirtschaft zu beweisen. Themen und Filme (alle Filmbeiträge sind 6 Minuten lang): 1. Licht, Boden, Wasser - abiotische Faktoren (Filmbeitrag: Stefan Mathis und seine Angusrinder) 2. Klischee Bauernhof (Filmbeitrag: Gabi Steinke und ihr Bauernhof ) 3. Kulturlandschaften (Filmbeitrag: Helmuth von Maltzahn und seine Heimat Mecklenburg ) 4. Natur auf Höchstleistung (Filmbeitrag: Mecklenburgs letzte Zuckerfabrik) 5. Was ist Bio? (Filmbeitrag: Ute Rohrbeck und ihre Bio-Käserei) 6. Landwirtschaft und Naturschutz (Filmbeitrag: Albrecht von Kessel und seine Schafe) 7. Vom Bauernhof zum Hotel? (Filmbeitrag: Aina Serrano und ihre Windmühlen) 8. Natur retro - Gentechnik (Filmbeitrag: Josep Moscardo Jaez und seine Pflanzenbank) 9. Vom Acker hinaus in die Welt (Filmbeitrag: Die Pfneisls und ihre Weingüter) 10. Zwischen Staat und Markt (Filmbeitrag: Die Pfneisls und ihre Weingüter) 11 Schöne neue Welt? (Filmbeitrag: Olaf Jensen und die Wollhandkrabbe )

Text, Video

Planet Schule, SWR

Die Erde - unser Planet - ... in Böen auffrischend

Der natürliche Wasserkreislauf steht zu Beginn dieser Sendung im Vordergrund. Das Zusammenspiel von Verdunstung, Wolkenbildung, Niederschlägen etc. wird in Trick- und Realszenen erläutert.