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Siemens Stiftung

Kohlendioxidemissionen von Kraftwerken

Diagramm:Kohlendioxidemissionen für verschiedene Kraftwerkstypen im Vergleich.Das Diagramm zeigt, welche Menge Kohlendioxid (CO2, Angaben in Kilogramm) bei der “Gewinnung” von einer Kilowattstunde Energie aus verschiedenen Arten von Energieträgern anfällt. Zusätzlich sind die Kohlendioxidmengen, die bei der Brennstoffversorgung und bei Bau der Kraftwerke freigesetzt werden, angegeben. Aus der Gruppe der fossilen Energieträger hat Erdgas einen relativ niedrigen Kohlendioxidausstoß und ist damit neben den regenerativen Energien und der Kernkraft eine gute Alternative zur Kohlendioxidreduktion. Erdgas kann besonders effizient in GuD-Kraftwerken zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Hinweise und Ideen:Wichtig ist die Erkenntnis, dass auch regenerative Stromerzeugung Kohlendioxidemissionen impliziert (durch den Bau).


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Arbeitsblatt, Bild, Text, Unterrichtsplanung

DIE WERTSTOFFPROFIS - ein REMONDIS Bildungsprojekt Orga-Team Brunnenstr. 138 44536 Lünen Deutschland T +49 2306 106-500 F +49 2306 106-530

Die Wertstoffprofis

In enger Zusammenarbeit mit Pädagogen und Erziehern haben wir für die Primarstufe und Sekundarstufe I altersgerechte Arbeitsblätter entwickelt. Dabei haben wir bewusst darauf verzichtet, diese Unterrichtsmaterialien dem Kanon eines bestimmten Fachs oder einer konkreten Fachschaft anzugleichen. Wir verstehen unsere Materialien vielmehr als offene, fachübergreifende Ideen für Ihren ganz individuellen Unterricht. Ausgehend von der Weiter- bzw. Wiederverwendbarkeit von “Abfall”, spannen wir den Bogen über die industriellen Strategien und Techniken zur Erhaltung bzw. Umnutzung dieser Wertstoffe bis zu den persönlichen Möglichkeiten, etwas zur “Rohstoffrettung” beizutragen. Als fester Bestandteil unseres Lernkonzepts werden uns “Robin der Rohstoffretter” und die “WERTSTOFFPROFIS” auf unseren Ausflügen begleiten. Der Umfang der Arbeitsblätter beträgt im Schnitt drei DIN-A4-Seiten (pädagogische Anleitung, altersgerechte Aufgabenblätter, ggf. Lösungsblätter). Grafik und Layout sind an die Verwendung als Schwarz-Weiß-Kopien oder monochrome Ausdrucke angepasst, um Ihnen eine problemlose Nutzung zu ermöglichen. Sie können für die inhaltliche Bearbeitung einen zeitlichen Rahmen von ein oder zwei Schulstunden einplanen. Einige Arbeitsblätter können Ihnen aber ebenso als Einstieg in längerfristige und detailliertere Projekte dienen.

Bild, Karte, Text

Geographische Kommission für Westfalen

Stickstoffdepositionen im Münsterland - ein persistentes Umweltproblem

Reaktiver Stickstoff hat vielfältige, negative Einflüsse auf die Umwelt. Einträge von Stickstoffverbindungen über die Luft (Deposition) stellen ein Risiko für die Biodiversität und Funktionalität von natürlichen und seminatürlichen Ökosystemen dar. Dieser Beitrag beschreibt, wie es zu der Entstehung von Stickstoffdepositionen kommt und gibt einen graphischen Überblick zu Stickstoffdepositionen im Münsterland. Außerdem zeigt er Beispiele für die aus Stickstoffdepositionen resultierten Umweltprobleme. Des Weiteren gibt es Hinweise auf weiterführende Literatur.


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Siemens Stiftung

Solarzellen auf Hausdach

Foto:Fotovoltaik-Anlage, die auf einem Hausdach montiert ist.


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Siemens Stiftung

Solarstromanlage auf Freifläche (“Solarfeld”, “Solarpark”)

Foto: Photovoltaikanlage auf einer Wiese (“Freiflächenanlage”).Hinweise und Ideen:Das Foto eignet sich zur Veranschaulichung und beinhaltet thematisch viele Anknüpfungspunkte. So können davon ausgehend sowohl der Energieträger Sonne als auch die damit verbundenen technologischen Entwicklungen (z. B. Photovoltaik) behandelt werden. Zudem können wirtschaftliche und gesellschaftliche Aspekte der Energieversorgung zur Sprache kommen.


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Siemens Stiftung

Organische Solarzelle

Foto:Polymere organische Solarzelle (flexibles Modul) wie es inzwischen kommerziell erhältlich ist.Organische Solarzellen sind nicht nur flexibel, sondern auch besonders kostengünstig in der Herstellung. Allerdings ist ihre Lebensdauer noch recht beschränkt. Deshalb werden sie derzeit vor allem in Kleidungsstücken wie Jacken integriert, z. B. um Smartphones u. ä. zu laden. Man geht hier davon aus, dass die Lebenszeit des Kleidungsstücks geringer ist als die der Solarzellen.


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Siemens Stiftung

Strahlungsenergie

Diagramm:Formeln für die Strahlungsenergie elektromagnetischer Wellen und das Planck'sche Strahlungsgesetz.Strahlungsenergie ist die Energie elektromagnetischer Wellen. Sie ist proportional zum Quadrat der Amplitude der elektrischen bzw. der magnetischen Feldstärke. Elektromagnetische Wellen hoher Frequenz und damit Energie haben Teilchencharakter. Die Energie dieser Teilchen ist proportional zur Frequenz bzw. umgekehrt proportional zu ihrer Wellenlänge. Der Proportionalitätsfaktor ist das Planck’sche Wirkungsquantum h. Dass Strahlungsenergie quantisiert sein muss, fand Max Planck bei der Untersuchung der Strahlung schwarzer Körper. Er formulierte ein Strahlungsgesetz, das aber erst durch Einsteins Postulat von den Lichtquanten erklärt werden konnte. Zahlenbeispiel für die Planck’sche Strahlungsformel:Die Sonne hat eine Oberflächentemperatur von 5.800 K, die damit verbundene Strahlungsleistung ist nach der Planck’schen Strahlungsformel 3,85 x 1023 kW. Davon trifft nur ein sehr kleiner Anteil auf die Erde (bei senkrechtem Strahlungseinfall 1,37 kW/m²).Hinweise und Ideen:Strahlungsenergie kann vielfach in andere Energieformen umgewandelt werden: Beim Röntgen wird die Strahlungsenergie in chemische Energie verwandelt (Schwärzung des Fotofilms), Licht wird in der Solarzelle in elektrische Energie umgewandelt, ebenso Funkwellen in einer Antenne. Die Energie von Mikrowellen kann man zur Erwärmung von Speisen verwenden.


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Kühe und Treibhausgase

Foto:Im Magen von Wiederkäuern, z. B. Kühen, entsteht Methan. Kühe und andere Weidetiere, wie Schafe, produzieren in ihren Mägen (Pansen) Methan. Gelangt das Gas in die Atmosphäre, wird es zum schädlichen Treibhausgas. Der tägliche Methangasausstoß einer Milchkuh beträgt ca. 230 Liter. Daraus wird ersichtlich, dass die Massentierhaltung zum Treibhauseffekt beiträgt. Seit einigen Jahren suchen Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, den Methangasausstoß bei Rindern zu reduzieren. Erste Erfolge erzielte man, indem man dem Futter der Rinder bestimmte Substanzen (z. B. Oregano oder Knoblauch) in Form von Pillen beigeben hat.