Energie und Klimaschutz in Schulen Materialien zur Gestaltung eines Workshops Thema Energie für die Jahrgangsstufe 5/6

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1 Klimaschutz und Bildung Energie und Klimaschutz in Schulen Materialien zur Gestaltung eines Workshops Thema Energie für die Jahrgangsstufe 5/6

2 Impressum Herausgeber Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Kommunikation Württembergische Straße Berlin Ansprechpartnerin: Corina Conrad-Beck Alle Informationen zum Angebot Energie und Klimaschutz in Schulen finden sich im Internet unter Ansprechpartner für die Workshop-Materialien SWiM Bildung UG (haftungsbeschränkt) Sachsendamm Berlin Ansprechpartner: Christian Johann Tel.: 030 / Berliner Energieagentur Französische Str Berlin Ansprechpartnerin: Susanne Kramm Tel.: 030 / Bildnachweis Berliner Energieagentur: Keyvisual/Titelseite Lesetext 1, Vorlage 2: Solarstromanlage Q207, Vorlage 1: Solarstromanlage Rotes Rathaus, Große Solarstromanlage, Solarthermieanlage Tempodrom Berliner NetzwerkE: Vorlage 1: Biomasse Pixabay.com: Lesetext 2, Vorlage 1, 2: Windräder, Wasserkraft, Biogasanlage Lesetext 3, Vorlage 1: Braunkohle, Braunkohle-Bagger Generator, Turbine, Holz, Rapsfeld, Raffinerie, Gasherd Lesetext 4: Atomkraft- Symbol Vorlage 2: Windrad Pixelio.de: Vorlage 2, Lesetext 4: Atomkraftwerk Gabriele Planthaber/pixelio.de Berlin, September 2015 Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

3 Lehrkräfte-Handreichung 1. Inhaltsbeschreibung Im Zentrum des Workshops stehen verschiedene Arten von Kraftwerken und deren Funktionsweise. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten in Gruppen die verschiedenen Kraftwerksarten mit ihren Vor- und Nachteilen, besonders in Bezug auf den Klimaschutz. Sie vertiefen die Inhalte, indem sie sich ihre Kraftwerke gegenseitig vorstellen. Jede Schülerin und jeder Schüler übernehmen Verantwortung für die Gruppe und erweitern eigene methodische Kompetenzen. Lernziele Die Schülerinnen und Schüler können zwischen fossilen und erneuerbaren Energieträgern unterscheiden. Die Schülerinnen und Schüler kennen verschiedene Arten von Kraftwerken und können diese unterscheiden. Die Schülerinnen und Schüler können Vor- und Nachteile verschiedener Kraftwerke in Bezug zum Klimaschutz benennen. 2. Inhaltsübersicht Zu jedem Baustein bitte Hinweise in Zeitplan und Lehrkräfte-Handreichung beachten. 1. Arbeitspaket: Zuordnungsspiel Erneuerbare und fossile Energie - Druckvorlage Erneuerbare und fossile Energie 2. Arbeitspaket: Gruppenarbeit Verschiedene Kraftwerke - OH-Folie Aufgabenstellung zu den Lesetexten - OH-Folie Verschiedene Kraftwerke im Überblick Ergebnissicherung - 4 Lesetexte: Energiebereitstellung durch Kraftwerke - Arbeitsblatt Verschiedene Kraftwerke im Überblick - Glossar - Hintergrundwissen zu Kraftwerken: siehe Lehrkräfte-Handreichung Kap Arbeitspaket (optional): Zuordnung Vom Kraftwerk zum Verbraucher - Druckvorlage Zuordnung Vom Kraftwerk zum Verbraucher - Arbeitsblatt Vom Kraftwerk zum Verbraucher Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

4 Zeitplan (insgesamt 90 Minuten) Zeit Was macht die Lehrkraft? Was machen die Schüler? Material Bemerkung Didaktische Begründung 5 min Vorstellung der eigenen Person und des Programms Hören zu 5 min Tafelbild erneuerbare vs. fossile Energie heftet rechts und links an die Tafel die Symbole für erneuerbare und fossile Energieträger fragt SuS nach Ideen für die Definitionen schreibt die beiden Definitionen zum Schluss unter die Symbole Hören zu geben Antworten (erraten mögliche Definitionen) Druckvorlage Erneuerbare und fossile Energie Bilder bitte vor dem Workshop ausdrucken und evtl. laminieren + mit Magneten versehen für das Zuordnungsspiel die Tafel bitte durch eine Linie in zwei Hälften unterteilen. Einstieg in das Thema Aktivierung der SuS 10 min Zuordnungsspiel verteilt die Bilder und bittet die SuS um Zuordnung gibt Erklärungen zu den Zuordnungen und korrigiert, wenn nötig. Es gibt also erneuerbare und fossile Energie. Wir wollen uns jetzt unterschiedliche Kraftwerke ansehen, die diese Energie in Strom und Wärme umwandeln können. heften die Bilder entweder in die linke oder rechte Hälfte der Tafel erklären dabei kurz ihre Entscheidung Bilder aus der Druckvorlage: Erneuerbare und fossile Energie Lehrkraft kann bei falschen Zuordnungen die Mitschüler ansprechen und fragen, wieso diese Zuordnung falsch sein könnte. Erarbeitung des Themas Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter Seite2

5 Zeit Was macht die Lehrkraft? Was machen die Schüler? Material Bemerkung Didaktische Begründung 20 min Erklärt die Aufgabe organisiert 4 Stammgruppen: Solaranlage Windkraftanlage Kohlekraftwerk Kernkraftwerk hören zu bilden Gruppen lesen ihren Text zu einem Kraftwerk diskutieren zu ihrem Thema, klären evtl. Fragen und machen Notizen auf dem AB. OH-Folie Aufgabenstellung zu den Lesetexten" Lesetexte 1 4 Energiebereitstellung durch Kraftwerke AB Verschiedene Kraftwerke im Überblick Erarbeitung der Inhalte 20 min Organisiert die Aufteilung in Expertengruppen: Je Gruppe ein Vertreter für jedes Kraftwerk (je Gruppe 4 SuS) Jede/r SuS erklärt den anderen aus der Gruppe ein Kraftwerk. machen sich Notizen auf dem AB AB Verschiedene Kraftwerke im Überblick Glossar Die SuS arbeiten am besten an Gruppentischen Reflexion der eigenen Ergebnisse und Abgleich mit den Ergebnissen anderer SuS 20 min Vorstellung der Ergebnisse in der Klasse moderiert die Präsentation schreibt die Ergebnisse in Stichpunkten auf die OH-Folie, so dass alle SuS die Ergebnisse in ihr AB übertragen können stellen gruppenweise alle Kraftwerksarten vor, ergänzen sich dabei gegenseitig AB Verschiedene Kraftwerke im Überblick OH-Folie Verschiedene Kraftwerke im Überblick Ergebnissicherung Jeder SuS erklärt ein Kraftwerk, welches er nicht selbst erarbeitet hat. Zuerst Freiwillige auffordern Ergebnissicherung Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter Seite3

6 Zeit Was macht die Lehrkraft? Was machen die Schüler? Material Bemerkung Didaktische Begründung (10 min) Optionale Aufgabe Wie kommt der Strom vom Kraftwerk in die Schule? erklärt die Aufgabe erklärt die einzelnen Stationen Bei wenig Zeit: SuS lösen die Aufgabe mit dem Arbeitsblatt und tragen Nummern für die richtige Reihenfolge ein. bringen die Begriffe in die richtige Reihenfolge Druckvorlage Vom Kraftwerk zum Verbraucher oder AB Vom Kraftwerk zum Verbraucher Aufgabe nur als Puffer nutzen, wenn die SuS die Gruppenaufgabe zügig gelöst haben. Tipp für schwache SuS: Ersten und letzten Schritt zuerst legen (ergeben sich aus der Aufgabenstellung) Bei schwächeren SuS oder wenig Zeit: Begriffe nach und nach in die richtige Reihenfolge bringen und besprechen. Zusammenfassung der Ergebnisse und Anwendung 3 min Verabschiedung Ggf. auf weiteren WS verweisen Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter Seite4

7 3. Zuordnungsspiel Erneuerbare und fossile Energie Um Strom oder Wärme zu erzeugen, werden Energieträger benötigt, deren Energie durch bestimmte Prozesse für uns nutzbar wird. Fossile Energie Definition: Kohle, Erdöl und Erdgas nennt man fossile Energieträger oder fossile Brennstoffe, da sie vor Millionen von Jahren aus pflanzlichen Überresten entstanden sind. In fossilen Energieträgern ist chemische Energie gespeichert, die Kraftwerke durch Verbrennung in Strom und Wärme umwandeln können. Erneuerbare Energie Definition: Energie, die unendlich in der Natur vorhanden ist, nennt man erneuerbare Energie. Erneuerbare Energie steckt z. B. in Sonne, Wind, Wasser oder Erdwärme. Auch Biomasse aus Pflanzen (Holz, Raps, Mais u.a.) besitzen erneuerbare Energie. Biomasse besitzt chemische Energie. Durch Photosynthese bilden Pflanzen aus Sonnenlicht, Wasser und CO 2 Kohlenhydrate (Zucker), die Pflanzen für den Aufbau von Biomasse benötigen. Solange die Voraussetzungen für die Photosynthese gegeben sind, bilden Pflanzen Biomasse. Darum zählt Biomasse zu den erneuerbaren Energien. Vorkommen: Braunkohle aus einem Tagebau Braunkohlebagger Ölraffinerie Erdgas Vorkommen: Biogasanlage Biomasse Holz Photovoltaikanlage auf Wohnhäusern Rapsfeld Solarthermie-Anlage auf dem Tempodrom Wasserkraft Windkraftanlage Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

8 Zuordnung der Bilder zu Fossile Energie Symbol für Fossile Energie: Braunkohletagebau Zuordnung der Bilder zu Erneuerbare Energie Symbol für Erneuerbare Energie: Photovoltaik-Anlage auf dem Roten Rathaus Braunkohlebagger Solarthermie-Anlage auf dem Tempodrom Öl-Raffinerie Biogasanlage (Verarbeitung von Biomasse) Erdgas Photovoltaik-Anlage auf Wohnhäusern Rapsfeld Wasserkraftwerk Holz Biomasse Windkraftanlage Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

9 4. Hintergrundwissen zum Arbeitspaket Verschiedene Kraftwerke Kohlekraftwerk Funktionsweise Vorteile Nachteile Verbrennung von Kohlenstoffverbindungen wie Holz, Öl, Kohle oder Erdgas in Öfen Dabei entsteht Wärme, die zum Antrieb einer Turbine genutzt wird. Von der Turbine wird die Drehbewegung auf einen Stromgenerator übertragen und zu Strom umgewandelt. Als Nebenprodukt der Verbrennung entsteht das Treibhausgas CO 2. Zuverlässige, konstante Energiequelle Wetterunabhängig und nach Bedarf nutzbar günstiger Preis sofern man die nötige Anpassung an den Klimawandel nicht berücksichtigt! hoher CO 2-Ausstoß verursacht Treibhauseffekt / erwärmt die Atmosphäre nur begrenzt vorhandene Ressource Solarenergie Funktionsweise Solarthermie-Anlage: wandelt die Strahlung der Sonne in Wärme um und überträgt diese auf einen Wärmeträger (z.b. Öl, Wasser, Luft) Heizung, Warmwasser Photovoltaik-Anlage: wandelt Licht direkt in elektrischen Strom um. Die Photonen des Sonnenlichts lösen in Halbleiter-Materialien Elektronen zeitweise aus dem Atomverband und bewirken so einen Stromfluss (fotovoltaischer Effekt). Häufigstes Halbleiter-Material ist Silizium, das Kernkraftwerk Funktionsweise Vorteile Nachteile Windkraft In diesem Kraftwerk wird die Kernfusion oder die Kernspaltung genutzt, um Energie zu erzeugen. Bei dem nuklearen Prozess verschmelzen zwei Atomkerne (mit Deuterium) oder ein Atomkern wird aufgespalten (Uran). In jedem Fall wird eine große Menge Energie als Wärme freigesetzt, die zur Erzeugung von Strom genutzt werden kann Turbine + Generator Kein Verbrennungsprozess, deshalb keine CO 2-Emissionen erzeugt große Mengen von Energie radioaktive Abfälle sind stark gesundheitsschädlich nach einem Unfall sind große Gebiete verseucht Uran ist nur begrenzt verfügbar Funktionsweise Vorteile Energie, die aus Temperatur- und Druckunterschieden von Luftmassen entsteht. Die nutzbare Leistung des Windes hängt vorrangig von der Windgeschwindigkeit ab. Wind treibt einen Rotor (Windrad) an, dessen Drehbewegung auf einen Generator übertragen und in Strom umgewandelt wird. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

10 Vorteile Nachteile aus Quarzsand gewonnen wird. Sonnenenergie ist unendlich verursacht kein CO 2 bei der Erzeugung von Strom und Wärme nicht konstant verfügbar, z. B. nicht nachts oder bei Bewölkung Silizium ist wegen der weltweiten Nachfrage ein teurer Rohstoff Fluktuierende (sprunghafte, schwankende) Einspeisung von Solarstrom in das Stromnetz erfordert aufwendige Nachsteuerung des Netzes Wenn wenig Solarstrom verfügbar ist, müssen fossile Kraftwerke schnell einsatzbereit sein. Das bedeutet eine dauerhafte Verfügbarkeit fossiler Kraftwerke. Ausweg: bessere Speichermedien für Strom Nachteile Wind ist unendlich vorhanden verursacht kein CO 2 bei der Erzeugung von Strom hohes Entwicklungspotenzial in Deutschland sorg u.a. für Arbeitsplätze nicht konstant verfügbar schwankende Stromerzeugung durch wechselnde Windrichtung und stärke bei zu starkem Wind müssen Anlagen aus Beschädigungsgefahr abgestellt werden hohes Konfliktpotenzial mit Anwohnern an Windparks Einbußen im Tourismus Gefahr für Vogelschwärme 5. Lösung der optionalen Aufgabe Vom Kraftwerk zum Verbraucher Kraftwerk Der Strom wird durch einen Generator erzeugt. Umspannwerk Der Strom wird umgewandelt, damit er in großen Mengen weite Wege transportiert werden kann. Hochspannungsleitung Der Strom legt eine Strecke zurück, um zu seinem Zielort zu gelangen. Transformator Der Strom wird umgewandelt, damit er im Haushalt, in Büros oder in der Industrie genutzt werden kann. Gebäude Der Strom wird für Licht, den Computer, den Beamer, die Spülmaschine oder das Whiteboard genutzt Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

11 OH-Folie Aufgabenstellung zu den Lesetexten Lest euch euren Text durch! Bildet 4 Stammgruppen. Füllt gemeinsam die passende Spalte zu Eurem Text im Arbeitsblatt aus! Bildet nun Expertengruppen. Stellt euch die Ergebnisse eurer Gruppenarbeit gegenseitig vor! Macht euch dabei Stichpunkte zu den anderen Kraftwerken im Arbeitsblatt! Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

12 Arbeitsblatt Verschiedene Kraftwerke im Überblick Kraftwerk Wie wird der Strom erzeugt? Welche Vorteile hat dieses Kraftwerk? Welche Nachteile hat dieses Kraftwerk? Gibt es dieses Kraftwerk in Berlin? Solar- Anlage Kernkraftwerk Windkraftanlage Kohlekraftwerk Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

13 OH-Folie Verschiedene Kraftwerke im Überblick Ergebnissicherung Kraftwerk Wie wird der Strom erzeugt? Welche Vorteile hat dieses Kraftwerk? Welche Nachteile hat dieses Kraftwerk? Gibt es dieses Kraftwerk in Berlin? Solar- Anlage Kernkraftwerk Windkraftanlage Kohlekraftwerk Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

14 Lesetext Energiebereitstellung durch Kraftwerke: Solarenergie Unsere Sonne besitzt viel Energie. Wir spüren sie als Wärme und Licht. Sonnenenergie kann auf viele Weisen genutzt werden. Aus ihr können wir Strom und Wärme erzeugen, die wir im Alltag nutzen können. Die technischen Geräte, die die Energie der Sonne umwandeln können, heißen Solaranlagen. Strom und Wärme aus Sonnenenergie Der Prozess, mit dem wir aus Sonnenenergie direkt Strom erzeugen können, heißt Photovoltaik. Die Photovoltaik-Anlagen bestehen aus blauschwarzen Platten mit einer glänzenden Oberfläche. Fällt Sonnenlicht darauf, beginnt ein Prozess, der die Sonnenenergie in Strom umwandelt. Photovoltaik-Anlagen befinden sich oft auf Hausdächern oder stehen in langen Reihen außerhalb von Berlin an der Autobahn. Die Wärmeenergie der Sonne können wir ebenfalls nutzen. Die dafür verwendeten Anlagen heißen Solarthermie-Anlagen. Sie bestehen aus einer dunklen, meist schwarzen Oberfläche, die bei Sonnenschein sehr heiß wird. Darunter befindet sich eine Flüssigkeit, die durch die Sonnenenergie erwärmt wird. Die erwärmte Flüssigkeit gibt ihre Wärme an unser Brauchwasser ab. Solarthermie-Anlagen befinden sich meistens auf Hausdächern. Sonnenenergie gehört zu den erneuerbaren Energieträgern, weil sie uns unendlich zur Verfügung steht. Sie ist auch gut für das Klima, weil wir keine Brennstoffe in Kraftwerken verbrennen müssen. Momentan ist die Herstellung der Anlagen noch teuer und benötigt viele Rohstoffe. Außerdem scheint die Sonne nicht immer gleich viel, so dass es momentan noch schwierig ist, sich nur auf die Energie der Sonne zu verlassen. Zu den fett hervorgehobenen Begriffen findest Du eine Erklärung im Glossar. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

15 Lesetext Windkraft Der Wind besitzt große Kraft. Er kann Bäume ausreißen, Wolken bewegen oder auch den Hut vom Kopf wehen. Mit dem Wind lässt sich auch Strom erzeugen. Ein Windkraftwerk funktioniert dabei genau wie eine Mühle: Der Wind drückt auf die großen Rotorblätter und setzt den Rotor in Bewegung. Im Gegensatz zu einer Mühle wird bei einem Windrad nicht der Mühlstein bewegt, sondern ein Generator angetrieben. Er wandelt die Bewegungsenergie in Strom um. Der erzeugte Strom wir über Stromleitungen zu uns nach Hause transportiert. Da Windräder groß und schwer sind, muss der Wind mit einer bestimmten Stärke wehen, um den Rotor zu bewegen. Zu schwacher Wind reicht nicht aus. Bei zu starkem Wind werden Windräder abgestellt. Dadurch ist die Windkraft nicht so zuverlässig wie andere Energieformen. Außerdem können Windräder die Lebenswelt von Tieren und Pflanzen stören. Windräder baut man dort, wo der Wind gleichmäßig stark weht: z. B. an der Küste, auf dem Meer oder auf einem Feld. Überall dort, wo Bäume oder Häuser stehen, wird der Wind gebremst und weht unregelmäßig. In Berlin gibt es zurzeit zwei Windräder. Sie stehen am nördlichen Stadtrand (in Pankow), wo sich nur noch wenige Häuser befinden. Verlässt man Berlin auf der Autobahn, kann man auf den Feldern viele Windparks sehen. Weil Wind immer weht, nennt man den Wind eine erneuerbare Energie. Die Windenergie steht uns unendlich zur Verfügung. Durch Windräder wird kein Rauch erzeugt. Somit belasten Windräder unsere Atmosphäre nicht mit Abgasen und tragen zum Schutz unseres Klimas bei. Zu den fett hervorgehobenen Begriffen findest Du eine Erklärung im Glossar. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

16 Lesetext Das Kohlekraftwerk Kohlekraftwerke werden in Deutschland schon seit über 100 Jahren betrieben. Diese Kraftwerke wandeln Braun- oder Steinkohle in Wärme und Strom um. Braun- und Steinkohle sind verschiedene Sorten von Kohle, die unterschiedlich viel Energie enthalten. Deutschland besitzt sehr große Braunkohlevorkommen nur wenige Meter tief unter der Erdoberfläche, die durch große Bagger abgebaut werden können. Ein Braunkohle-Tagebau denn Braunkohle wird bei Tageslicht gefördert Eine Turbine und ein Generator Kohle gehört zu den fossilen Energien. Das bedeutet, dass sie über Millionen Jahre im Erdboden entstanden ist. Weil wir Menschen Kohle schneller verbrauchen, als sie gebildet wird, gehört sie zu den begrenzt vorkommenden Rohstoffen. In einem Kraftwerk wird die Kohle in riesigen Öfen verbrannt. Die Wärme, die dabei entsteht, erwärmt Wasser. Dabei entsteht Wasserdampf, der auf eine Turbine geleitet wird. Durch die Kraft des Wasserdampfs dreht sich die Turbine. Die Turbine ist mit einem Generator verbunden, der die Drehung in Strom umwandelt. Der Strom aus dem Generator wird über lange Stromleitungen zu uns nach Hause transportiert. Auch den übrigen Wasserdampf können wir noch nutzen. Er erwärmt Wasser, das uns als Fernwärme durch lange Rohrsysteme in unsere Heizungen geliefert wird und so unsere Gebäude beheizt. Bei der Verbrennung von Kohle entstehen Wärme und Kohlenstoffdioxid (CO 2), das wesentlich zur Erwärmung der Erdatmosphäre und damit zum Klimawandel beiträgt. Ein Großteil unserer Energie wird momentan noch mit Kohle erzeugt, da es eine verlässliche Energiequelle und günstig zu kaufen ist. Zu den fett hervorgehobenen Begriffen findest Du eine Erklärung im Glossar. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

17 Lesetext Kernkraftwerk Kernkraftwerke wandeln Energie, die in dem chemischen Element Uran gespeichert ist, durch Kernspaltung in Strom um. Die Kernspaltung ist ein chemischer Prozess. Das Uran besitzt einen Kern, der im Inneren liegt, so wie bei einer Kirsche. Mit kleinen Teilchen, den Neutronen, wird der Kern des Urans beschossen, so dass er in noch kleinere Kerne zerfällt. Bei diesem Vorgang entsteht viel Wärme. Sie wird genutzt, Kernkraftwerk um Wasser zu erhitzen und Wasserdampf zu erzeugen. Dieser Wasserdampf wird auf eine Turbine geleitet, die sich dadurch dreht. Die Drehung der Turbine wird durch einen Generator in Strom umgewandelt. Der so entstandene Strom wird über Stromleitungen zu uns nach Hause transportiert, wo wir ihn im Alltag nutzen können. Bei dem Prozess der Kernspaltung bleiben Abfälle zurück, die radioaktiv belastet sind. Radioaktivität ist eine starke Strahlung, die man weder sehen noch hören, riechen oder schmecken kann. Sie ist sehr gefährlich für das Leben von Pflanzen, Tieren und Menschen. Bei der Kernspaltung werden keine klimaschädlichen Abgase freigesetzt. Weltweit wird deshalb darüber diskutiert, ob bei der Nutzung der Kernkraft die Vorteile oder die Nachteile überwiegen. In Berlin gibt es kein einziges Kernkraftwerk. Das nächste Kernkraftwerk befindet sich in Rheinsberg (Bundesland Brandenburg). Dieses ist allerdings schon abgeschaltet und wird zurzeit zurückgebaut. In ganz Deutschland sind heute noch neun Kernkraftwerke in Betrieb. Zu den fett hervorgehobenen Begriffen findest Du eine Erklärung im Glossar. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

18 Glossar Wichtige Begriffe im Überblick Begriff Atmosphäre, Erdatmosphäre Bewegungsenergie Brauchwasser Braunkohle / Steinkohle Braunkohlevorkommen Brennstoff chemisches Element chemischer Prozess Energie erneuerbare Energie, erneuerbarer Energieträger Fernwärme fossile Energie, fossiler Energieträger Generator Definition Die Erde ist von einer Lufthülle umgeben. Das ist die Atmosphäre. Ohne die Atmosphäre wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Form von Energie, die für die Veränderung eines Körpers von einem Ort zu einem anderen genutzt wird. Gereinigtes Wasser, das wir zuhause, in der Schule, im Krankenhaus, in Restaurants, Büros, Schwimmbädern usw. nutzen. Das Wasser in Seen oder Meeren gehört nicht dazu. Formen von Kohle. In Kohle ist chemische Energie gespeichert, die durch Verbrennung in Wärme umgewandelt werden kann. Der Energieträger Kohle ist in Millionen Jahren aus Bäumen und anderen Pflanzen entstanden. Menge an Braunkohle, die zur Erzeugung von Strom und Wärme abgebaut werden kann (Braunkohle-Tagebau). Material, in dem Energie gespeichert ist, die durch Verbrennung freigesetzt werden kann. (Wärme) Reiner Stoff, der aus kleinsten Bausteinen (Atomen) besteht. Beispiele: Eisen, Kohle, Gold Vorgang, bei dem Ausgangsstoffe in andere Stoffe umgewandelt werden. Beispiel: Verbrennung Energie ist die Fähigkeit von Körpern, Arbeit zu verrichten. Bei der Verrichtung von Arbeit wird Energie von einem Körper auf einen anderen übertragen oder in andere Energieformen umgewandelt. Energie, die in der Natur unbegrenzt zur Verfügung steht. Beispiele: Wind, Sonne, Erdwärme Wärme, die in einem Kraftwerk durch Verbrennung erzeugt wird und über Rohrleitungen weite Wege transportiert wird. Energie, die in begrenzt vorhandenen Quellen gespeichert ist. Beispiele: Erdöl, Kohle, Erdgas Maschine, die Bewegungsenergie in Strom umwandelt Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

19 Begriff Kernspaltung Klimawandel Kohlekraftwerk Kohlenstoffdioxid (CO 2) Kraftwerk Photovoltaik, Photovoltaik-Anlage Radioaktiv, radioaktive Strahlung Rohstoff Rotor Solar-Anlage Sonnenenergie, Solarenergie Strahlung Turbine Wärmeenergie, Wärme Windenergie, Windkraftanlage, Windpark Definition Prozess, bei dem der Atomkern von Uran aufgespalten wird. Dabei wird sehr viel Wärme freigesetzt, die in Strom umgewandelt werden kann. Veränderung des Klimas durch Erwärmung der Atmosphäre Anlage zur Erzeugung von Strom und Wärme durch die Verbrennung von Kohle. Ein geruch- und farbloses Gas, welches sich in der Erdatmosphäre sammelt und zur Klimaveränderung beiträgt. Anlage zur Erzeugung von Strom und Wärme Anlagen zur Gewinnung von Strom aus Sonnenenergie Eigenschaft von Stoffen, sich ohne äußere Einflüsse umzuwandeln und dabei Energie abzugeben; in großen Mengen schädlich für Menschen und andere Lebewesen Materialien aus der Natur, die verwendet werden, um Dinge herzustellen oder Strom und Wärme zu gewinnen. Rohstoffe sind beispielsweise Kohle, Öl, Erz, Salz, Sand oder Lehm. Beweglicher Teil eines Motors, Beispiel: Flügelkonstruktion an einer Windenergie-Anlage Anlage, die aus Sonnenenergie Strom (Photovoltaik) oder Wärme (Solarthermie) erzeugt Energie, die von der Sonne in Form von Strahlung auf die Erde auftrifft Energie, die z. B. die Sonne in Form von Wellen aussendet Maschine, die zum Beispiel durch Wasser oder Wind in Drehbewegung versetzt wird. Drehbewegung kann auf einen Generator übertragen und in Strom umgewandelt werden. Energieform. Sie kann z. B. durch Reibung entstehen oder durch Verbrennung. Beispiel: Verbrennung von Holz. Energie, die der Wind besitzt. Wird in einer Windkraftanlage in Strom umgewandelt. Viele Windkraftanlagen sind ein Windpark. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

20 Arbeitsblatt Vom Kraftwerk zum Verbraucher Aufgabe Hier ist etwas durcheinander geraten! Wie kommt der Strom vom Kraftwerk zu uns nach Hause oder in die Schule? Trage die richtige Reihenfolge in die Kästchen ein! Hochspannungsleitung Der Strom legt eine Strecke zurück, um zu seinem Zielort zu gelangen. Gebäude Der Strom wird für Licht, den Computer, den Beamer, die Spülmaschine oder das Whiteboard genutzt. Transformator Der Strom wird umgewandelt, damit er im Haushalt, in Büros oder in der Industrie genutzt werden kann. Kraftwerk Der Strom wird durch einen Generator erzeugt. Umspannwerk Der Strom wird umgewandelt, damit er in großen Mengen weite Wege transportiert werden kann. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

21 Druckvorlage Vom Kraftwerk zum Verbraucher Hochspannungsleitung Der Strom legt eine Strecke zurück, um zu seinem Zielort zu gelangen. Gebäude Der Strom wird für Licht, den Computer, den Beamer, die Spülmaschine oder das Whiteboard genutzt. Transformator Der Strom wird umgewandelt, damit er im Haushalt, in der Schule oder in der Industrie genutzt werden kann. Kraftwerk Der Strom wird durch einen Generator erzeugt. Umspannwerk Der Strom wird umgewandelt, damit er in großen Mengen weite Wege transportiert werden kann. Das Projekt Energie und Klimaschutz in Schulen ist eine Initiative der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und wird gemeinsam mit der Berliner Energieagentur und SWiM Bildung realisiert. Projektinformationen finden sich unter

22 Druckvorlage Erneuerbare und fossile Energie

23 Druckvorlage Erneuerbare und fossile Energie

24 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

25 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

26 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

27 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

28 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

29 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

30 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

31 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

32 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

33 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

34 Druckvorlage 1: Bilder zum Zuordnungsspiel

Energie und Klimaschutz in Schulen Materialien zur Gestaltung eines Workshops Thema Energie Jahrgangsstufe 5/6

Energie und Klimaschutz in Schulen Materialien zur Gestaltung eines Workshops Thema Energie Jahrgangsstufe 5/6 Materialien zur Gestaltung eines Workshops Thema Energie Jahrgangsstufe 5/6 Impressum Herausgeber Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz Sonderreferat Klimaschutz Brückenstraße 6 10179 Berlin

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