Interaktive Lernbausteine für den Unterricht

Multimediale, dynamische Übungen für die Sekundarstufen I und II

Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Wie arbeiten Gas- und Dampfkraftwerke? Welche Vorteile aber auch Risiken bieten Erdkabel? Ist die Waschmaschine effizienter als der Kühlschrank, und wie viel Energie kann mit Neugeräten gespart werden?

Anhand auszufüllender Schaubilder, interaktiver Tabellen oder Zeitpläne, in denen Ereignisse in die richtige Reihenfolge zu bringen sind, setzen sich die Schülerinnen und Schüler aktiv und handlungsorientiert mit dem jeweiligen Energiethema auseinander. Infotexte, Tipps und weiterführende Informationen unterstützen das Lösen der gestellten Aufgaben. 

Die interaktiven Übungen können z.B. auch direkt mittels Whiteboard, Beamer, Overheadprojektor oder PC im Unterricht genutzt werden. Einsatzmöglichkeiten bieten die Fächer Naturwissenschaften, Gesellschaftskunde /Sozialkunde, Politik oder Wirtschaft der Sekundarstufen I und II; eingebunden in einen methodisch-didaktischen Kontext.

Inhalte der Lernbausteine

  • Energieeffizienz – Energiesparen im Haushalt
    Die interaktiven Übungen verdeutlichen, in welchen Bereichen wieviel Energie in einem durchschnittlichen Haushalt verbraucht wird. Wie stark lässt sich der Stromverbrauch verringern, wenn man konsequent sparsame Neugeräte nutzt? 
  • Lastverschiebung im Privathaushalt
    Vor allem der steigende Anteil von Energie aus Sonne und Wind führt zu immer größeren Angebotsschwankungen im Netz. Um das Netz im Gleichgewicht zu halten, müssen sich aber Einspeisung und Entnahme die Waage halten. Anhand des häuslichen Stromverbrauchs werden Potenziale der Lastverschiebung verdeutlicht.
  • Wärmepumpen – Lastmanagement für den Speichermix der Zukunft
    Während ein Kühlschrank seinem Innenraum die Wärme entzieht, um sie nach außen abzugeben, entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich Wärme und gibt sie nach innen als Heizenergie ab. Das Wirkprinzip wird mittels Video und interaktiven Arbeitsaufträgen verdeutlicht. 
  • Dampfproduktion in einem Wärmekraftwerk
    Mittels interaktiver Arbeitsaufträge und Übungen wird der Weg vom Wasserdampf zum elektrischen Strom aufgezeigt.
  • Gas- und Dampfkraftwerke
    Was sind Gas- und Dampfkraftwerke, wie arbeiten sie und welche Komponenten sind an der Stromerzeugung beteiligt. Dabei lernen Schüler auch die Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Gasturbinenprozess und Dampfturbinenprozess kennen. Es eignet sich vor allem für die technischen Fächer in der Sekundarstufe I ab der Klassenstufe 7.
  • Wirkungsgrade bei Energieumwandlungen
    Wenn Energie umgewandelt wird, dann geht in diesem Prozess auch immer Energie verloren, die nicht genutzt werden kann. Wie ist es bei den verschiedenen Energieformen, bei chemischer, thermischer oder mechanischer Energie?
  • Kraftwerksarten
    Welche Prinzipien der Stromerzeugung werden unterschieden? Was macht den Mix der Brutto-Stromerzeugung in Deutschland aus?
  • Speichern – Was ist das?
    Elektrizität ist sehr komfortabel, lässt sich aber noch nicht wirtschaftlich sinnvoll speichern. Gerade Solar und Windkraftanlagen sind abhängig vom aktuellen Wetter. Welche Möglichkeiten der Speicherung gibt es?
  • Gleichzeitigkeit von Erzeugung und Verbrauch
    Wie sieht der typische Stromverbrauch eines Tages in Deutschland heutzutage aus? Die Schüler erfahren anhand von interaktiven Übungen, zu welcher Uhrzeit welche elektrischen Maschinen benutzt werden und wie die Verbrauchskurve eines Tages aussehen könnte.
  • Power-to-Gas
    Überschüssiger Strom aus Erneuerbaren Energien kann mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt werden. Der Wasserstoff kann direkt genutzt oder in das Erdgasnetz eingespeist werden.Welche Speicherpotenziale hat das Gasnetz?
  • Erdkabel 
    Welche Vorteile aber auch Risiken bieten Erdkabel? Auf der Basis eines Videos der Bundesnetzagentur erfahren die Schüler, wie der Netzausbau technisch realisiert wird. Dabei lernen sie auch die Vorteile und Nachteile kennen.
  • Spannungsebenen im Versorgungsnetz
    Das Versorgungsnetz ist wegen der unterschiedlichen Aufgaben, die es erfüllen muss, in verschiedene Spannungsebenen gegliedert. Welches sind die Teilnetze und welche spezielle Aufgaben haben sie?
  • Temperaturmonitoring
    Der Ausbau der Erneuerbaren Energien erfordert auch eine Modernisierung des Stromnetzes. Die Übertragungskapazität bestehender Freileitungen kann deutlich verbessert werden, indem sie mit moderner Sensortechnologie ausgerüstet werden.
  • Das Gasnetz in Deutschland
    Heute betreiben und erhalten 700 Gasnetzbetreiber in Deutschland Netze und bauen diese aus. Ein rund 445 000 km langes Leitungsnetz gewährleistet, dass Erdgas in Deutschland stets dort zur Verfügung steht, wo es gebraucht wird. Wie ist die Versorgungstruktur beschaffen?
  • Funktionsprinzip von Transformatoren
    Ein Transformator ist eine Anlage zur Erhöhung oder Verringerung der Stromspannung. Innerhalb des Versorgungsnetzes werden Transformatoren genutzt, um je nach Bedarf die Wechselspannung zu verringern oder zu erhöhen. Wie funktionieren Transformatoren? 
  • Elektrische und magnetische Felder
    Welche elektrische und magnetischen Felder umgeben uns im Alltag? Gibt es Risiken durch Felder?
  • Die Frequenz
    „Lebenswichtig“ für Verbraucher und Erzeuger. Das Kennzeichen des Wechselstroms ist die Frequenz. Sie ist ein Maß für die Elektronenbewegung im elektrischen Leiter. Was ist die Ursache unterschiedlicher Frequenzen?
  • Europäischer Energie-Binnenmarkt
    Was werden im gemeinsamen Energiemarkt in Europa die Wirtschaftlichkeit, die Versorgungssicherheit und der Umweltschutz gewährleistet? Was ist die Bundesnetzagentur und welche Aufgaben hat sie?

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