Bild

Siemens Stiftung

Vom Wasserrad zur Turbine (GS)

Fotocollage:
Fotos von einem Wasserrad sowie drei verschiedenen Turbinenarten.

Schon früh setzte man Wasserräder ein, um die Energie von Wasser zu nutzen, z. B. zum Antreiben eines Mühlrads. Die Turbinen, die in Wasserkraftwerken eingesetzt werden, sind eine Weiterentwicklung des klassischen Wasserrads, um Generatoren für die Stromerzeugung anzutreiben. Diese Turbinen heißen nach ihren Erfindern: Pelton, Kaplan und Francis.

Bild

Siemens Stiftung

Speicherkraftwerk

Grafik:
Funktionsprinzip eines Speicherkraftwerks.

Beim Speicherkraftwerk wird von Natur aus nachfließendes Wasser mithilfe eines Stausees angestaut und für Bedarfsspitzen bevorratet. Das gestaute Wasser wird dann mittels Druckrohrleitungen zu den Turbinen des niedriger gelegenen Kraftwerks geführt. Die gesamte Lageenergie des Wassers im Speicherbecken ist also ein Energiespeicher für Spitzenzeiten. Kleinere Speicherkraftwerke verwenden Pelton-Turbinen, große Speicherkraftwerke (großer Druck und große Wassermenge) verwenden Francis-Turbinen.

Bild

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.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung

Bild

Siemens Stiftung

Alkali-Batterie

Foto:Im Alltag ist die Alkali-Batterie einer der wichtigsten elektrochemischen Energiespeicher. Sie ist eine galvanische Zelle, bestehend aus einer Zink-Anode, einer Mangandioxid-Kathode und Kalilauge als Elektrolyt.Hinweise und Ideen:Als Beispiel für die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung

Bild

Siemens Stiftung

Heißer Draht (Geschicklichkeitsspiel)

Grafik, beschriftet: Schematischer Versuchsaufbau zum “Heißen Draht”.Entlang eines gebogenen, in weiten Teilen nicht isolierten Drahtes wird eine Schlinge aus Metall geführt. Jede Berührung von Draht und Schlinge führt zu einer Reaktion des Signalgebers, wodurch die Notwendigkeit von Isolatoren für einen kontrollierten Stromfluss erfahren werden kann.


Bild

Siemens Stiftung

Biomasse Brennholz

Foto: Geschichtete HolzscheiteBiomasse, vor allem Holz, ist eine der ältesten vom Menschen genutzten Energiequellen. Die Energie “gewinnt” man daraus durch Verbrennung.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung

Bild

Siemens Stiftung

Stromkreis (Reihenschaltung)

Grafik: In diesem Stromkreis sind zwei Glühbirnen hintereinander geschaltet. Damit befinden sich die Lampen in einem gemeinsamen Stromkreis.Die von der Batterie gelieferte Energie wird auf alle Bauelemente verteilt, so erhalten diese also weniger Energie, als wenn sie alleine an die betreffende Batterie angeschlossen wären: Die Glühlampen leuchten schwächer und die Batterie hält länger als bei einer einzelnen Glühlampe.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung

Bild

Siemens Stiftung

Durchgangsprüfer

Foto: Mit einem Durchgangsprüfer wird eine Messung an einer Glühlampe durchgeführt. Das Anzeigelämpchen des Durchgangsprüfers leuchtet, folglich ist die Glühlampe funktionsfähig.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung

Bild

Siemens Stiftung

Stromkreis (Parallelschaltung)

Grafik:In diesem Stromkreis sind zwei Glühbirnen parallel geschaltet. Damit befindet sich jede Lampe in einem eigenen Stromkreis.Jedes Bauelement kann mit der gleichen Energiemenge versorgt werden, als ob es alleine an die Batterie angeschlossen wäre. Daher leuchten die Glühlampen genau so hell, als ob sie jeweilsalleine an die Batterie angeschlossen wären, aber die Batterie wird auch schneller verbraucht.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung

Bild

Siemens Stiftung

Stromkreis

Grafik:Schematische Darstellung eines einfachen Stromkreises.Ein einfacher Stromkreis besteht aus einer Energiequelle (hier eine Batterie) und einem Verbraucher (hier eine Glühlampe), die durch Kabel miteinander verbunden werden.


Dieses Material ist Teil einer Sammlung