1. Was ist Energie? Was kann man mit Energie mac h en? Energieträger W a s m a n m it d er Energie m a c h en k a nn, d ie im Energieträger s tec k t

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1 1. Was ist Energie? Was kann man mit Energie mac h en? Wir wollen uns heute über das Thema Energie und Umwelt unterhalten. Dazu gleich eine Frage: Was ist denn eigentlich Energie? Schüler können sich melden. Beiträge der Schüler werden diskutiert Es ist ganz einf ac h Mit Energie kann man vieles machen: Arbeit verrichten Aber: Energie kann man nicht anf assen. A lso, Energie stec k t in v ielen D ingen drin: I n den S onnenstrahlen: D ie P f lanz en k ö nnen wac hsen I m Ö l ( B enz in) : D amit k ann man A utof ahren I m B utterbrot: Wenn ic h es esse bin ic h nic ht mehr hungrig und k ann dann meiner M ami helf en Denk t euch einige Dinge aus, in denen Energie drin steck t, und w as m an dam it m achen k ann Schüler können sich melden. Beiträge der Schüler werden diskutiert Beitra ge der Schüler werden a n die T a f el geschrieb en in f o lgender F o rm E nergieträger W a s ma n mit der E nergie ma chen ka nn, die im E nergieträger steckt D a b ei so llen f o lgende T hemenb ereiche mit da b ei sein:

2 1. Was ist Energie? Was kann man mit Energie mac h en? Energieträger W a s m a n m it d er Energie m a c h en k a nn, d ie im Energieträger s tec k t So nnenstra hlen - D ie P f la nz en können wa chsen - W o So nnenstra hlen a uf tref f en erwärmen sie a lles W ind o der f ließ endes W a sser D ie ( W ind- ) M ühle ka nn K o rn ma hlen D ie a uf gez o gene U hrf eder D ie U nruhe der U hr wird durch die F eder in Bewegung geha lten. D a mit ka nn die U hr die Z eit a nz eigen E ssen - W enn ich esse b in ich nicht mehr hungrig und ka nn sp ielen, a rb eiten und schla f en. - K inder können wa chsen Benz in, D ieselöl D a mit können sich A uto s, F lugz euge,... f o rtb ewegen H eiz öl, H eiz ga s, K o hle o der H o lz D ie W o hnung im W inter heiz en und v ieles a ndere mehr E lektrischer Stro m L icht, sta ub sa ugen, ko chen o der K uchen b a cken a m E lektro herd und v ieles a ndere mehr W a rmes W a sser M ir gef ällt es im wa rmen W a sser z u b a den W a rme L uf t I m W inter f ühle ich mich z u H a use b eha glich

3 2. Wo h er ko mmt d ie Energie? J etz t k ommen wir z u einer ganz wic htigen F rage: Wo her k o m m t denn eigentlich die Energie? Schüler können sich melden. Beiträge der Schüler werden diskutiert. M ittels dieser Beiträge wird die v o rha ndene T a b elle um Beiträge in der neuen Sp a lte W o her ko mmt die E nergie erweitert. D a b ei so llten f o lgende I nha lte era rb eitet werden: Energieträger W o h er k o m m t d ie Energie So nnenstra hlen V o n der So nne. D ie So nne entnimmt die E nergie a us dem I nneren der W a ssersto f f - A to me. W o her diese E nergie ko mmt, da rüb er ma chen sich v iele M enschen G eda nken. W a hrscheinlich ha t no ch keiner die richtige I dee geha b t. W ind o der f ließ endes W a sser V o n der So nne ( F o lie 1 und 2 ) D ie a uf gez o gene U hrf eder V o n der So nne: D ie K inder erklären da s E ssen V o n der So nne: D ie K inder erklären da s Benz in V o n der So nne ( F o lie 3 ) H eiz öl, H eiz ga s, K o hle o der H o lz V o n der So nne ( F o lie 3 ) E lektrischer Stro m V o n der So nne o der a us einem K ernkra f twerk ( F o lie 4 ) A lso: D ie S onne ist der Energielief erant f ür die Erde. ( F olie 5 )

4 3. Wir mac h en eigene Erf ah ru ngen mit Energie 1. Wir f ü hlen die S o nnenenergie und w ir p ro duzieren S tro m m it der S o nne Wir stellen uns mit gesc hlossenen A ugen in die S onne und f ühlen ganz bewusst die Energie der S onnenstrahlen. J etz t bauen wir das S onnenp anel ( wird auc h P hotov oltaik - M odul genannt) auf, welc hes die Energie der S onnenstrahlen direk t in elek trisc hen S trom umwandeln k ann. D as S onnenp anel wird so in die S onne gestellt, dass ungef ä hr gleic h v iele S onnenstrahlen darauf auf tref f en, wie auf ein K ind. J etz t leuc htet die G lühlamp e, die an das S onnenp anel angesc hlossen ist. D as S onnenp anel k ann nur einen k leinen Teil ( ein Z ehntel) der Energie, die wir auc h mit unserem K ö rp er erf ühlt haben, in S trom umwandeln: Wir messen dass das S onnenp anel j etz t ungef ä hr 1 0 Watt leistet und daher in j eder S ek unde ungef ä hr 1 0 J oule Energie umwandelt. D as heiß t, dass unser K ö rp er j ede S ek unde ungef ä hr J oule Energie gef ühlt hat.

5 3. Wir mac h en eigene Erf ah ru ngen mit Energie 2. Wir p ro duzieren S tro m m it dem T retrad Wir sc hließ en eine G lühbirne an das Tretrad an und treten j etz t so sc hnell, dass die G lühbirne hell leuc htet. D as p assiert, wenn wir an der P edale des Tretrades sov iel K raf t auf wenden, dass der am Tretrad angesc hlossene S trom- G enerator ungef ä hr 5 0 Watt leistet und daher in j eder S ek unde ungef ä hr 5 0 J oule Energie in S trom umwandelt. N un sc hließ en wir einen Wasserk oc her mit einem v iertel L iter Wasser an das Tretrad an und messen die Erwä rmung des Wassers wä hrend wir uns 5 M inuten ( S ek unden) lang abstramp eln und damit S trom mit einer Energie v on M al 5 0 J oule p roduz ieren. A m Ende stellen wir f est, dass man sic h sehr anstrengen muss, um das Wasser ein bissc hen z u erwä rmen: D as Wasser hat sic h nur um ungef ä hr 1 5 G rad erwä rmt. S o, j etz t haben wir uns hungrig gestramp elt und wollen z um A usgleic h etwas essen. D af ür gibt es j etz t 0, 7 G ramm S c hok olade, die ungef ä hr dieselbe Energie hergibt wenn du sie gegessen hast!

6 4. Energie u nd U mw el t A lle M ensc hen, Tiere und P f lanz en auf der Welt brauc hen Energie um z um L eben. Tiere und P f lanz en k ommen in der N atur mit der Energie, die tä glic h v on der S onne gesendet wird, gut z urec ht. D ie M ensc hen haben es sic h seit einiger Z eit angewö hnt, Energie z u nutz en, welc he die S onne v or sehr langer Z eit ( ungef ä hr v or M illionen J ahren) z ur Erde gestrahlt hat. D iese Energie wurde damals v on den P f lanz en auf gesammelt und wurde im Erdö l, im Erdgas und in der K ohle auf bewahrt. D iese V orrä te werden j etz t v iel z u sc hnell v on den M ensc hen v erbrauc ht. D ie meisten M ensc hen müssen mit sehr wenig Energie ausk ommen, weil sie wenig G eld haben. I n D eutsc hland nutz t j eder einz elne M ensc h ungef ä hr 1 0 M al mehr Energie als M ensc hen in I ndien und A f rik a. Wir benütz en die meiste Energie z um H eiz en A utof ahren D amit die Energiev orrä te ( im Erdö l, im Erdgas und in der K ohle) noc h lange reic hen und die A bgase dieser S tof f e weniger die Umwelt stö ren, sollten die M ensc hen v iel sp arsamer mit Energie umgehen oder die tä glic h v on der S onne gesendete Energie besser nutz en.

7 Folie 1 : Woher hat der Wind seine Energie? 150 Millionen Kilometer Warme Luft ist leichter als kalte Luft un d steig t d eshalb in d ie H ö he

8 Folie 2 : Woher hat f ließ endes Wasser seine Energie? Wasser v erdunstet Es bilden sic h Wolk en und es regnet Wasser v ersic k ert, sammelt sic h im F luss und f ließ t ins Tal D ie S onne hebt das Wasser in die H ö he ( V erdunstung). D ie dabei v erwendete S onnenenergie ist in der Wasserströ mung des v om B erg ins Tal f ließ enden F lusses enthalten.

9 Folie 3 : Woher hat B enz in, H eiz ö l, H eiz gas u nd K ohle seine Energie? V or sehr sehr langer Z eit ( ungef ä hr v or M illionen J ahren) lebten noc h ganz andere P f lanz en und Tiere auf der Erde und es gab noc h k eine M ensc hen. I n riesigen S ump f wä ldern erreic hten B ä rlap p gewä c hse H ö hen v on 2 5 M etern. Es gab auc h S c hac htelhalmgewä c hse, F arne und die ersten N adelbä ume. I m M eer gab es v iele Tiere, z um B eisp iel auc h sc hon die H aie. A uf dem L and gab es L urc he, R ep tilien und v iele I nsek ten. D ie P f lanz en sammelten die Energie des S onnenlic hts in den F asern ihrer Wurz eln, S tä mme, S tä ngel und B lä tter so wie es auc h heute noc h gesc hieht. B eim A bsterben der P f lanz en v ersank en sie in den sump f igen Untergrund. D ie toten P f lanz en wurden nic ht v on B ak terien und P ilz en z ersetz t ( v ielleic ht gab es diese B ak terien und P ilz e noc h gar nic ht). A uf diese A rt wurde die S onnenenergie, die 6 5 M illionen J ahre lang auf P f lanz en einwirk te, bis in unsere Z eit als Erdö l, Erdgas und K ohle auf bewahrt.

10 Folie 4 / 1 : Woher hat der elek trisc he S trom seine Energie? K o h l e - K r a f t w e r k A bgase L uf t Elek trischer S tro m Wasser wird z u D amp f erhitz t K o hle ( o der Erdö l, Erdgas) S trom- G enerator D amp f - Turbine K ühlwasser Weil K ohle, Erdö l und Erdgas ihre Energie v on der S onne haben, hat auc h der damit erz eugte elek trisc he S trom seine Energie v on der S onne. I n D eutsc hland p roduz ieren diese K raf twerk e den meisten S trom. A ndere K raf twerk e ( auß er den K ernk raf twerk en) sp ielen k aum eine R olle.

11 Folie 4 / 2 : Woher hat der elek trisc he S trom seine Energie? F l u s s k r a f t w e r k ( auc h L auf wasser- K raf twerk genannt) : S trom- G enerator L auf wasser- K raf twerk e bez iehen die Energie aus der Wasserströ mung. Turbine D ie in den S onnenstrahlen enthaltene Energie hebt das Wasser in die H ö he ( V erdunstung). D abei entstehen Wolk en ( und sp ä ter R egen). D ie dabei v erwendete S onnenenergie ist in der Wasserströ mung des v om B erg ins Tal f ließ enden F lusses enthalten. A lso: D er in einem L auf wasser- K raf twerk e p roduz ierte S trom hat seine Energie v on der S onne. I n D eutsc hland p roduz ieren F lussk raf twerk e heute nur einen sehr k leinen Teil des insgesamt p roduz ierten S troms ( ungef ä hr ein z wanz igstel des insgesamt p roduz ierten S troms)

12 Folie 4 / 3 : Woher hat der elek trisc he S trom seine Energie? W i n d - K r a f t w e r k ( auc h Windp ark genannt) : Wind entsteht, wenn die S onne L uf t erwä rmt. D eshalb k ommt die Energie des in einem Windp ark erz eugten elek trisc hen S troms v on der S onne. G etriebe S trom- G enerator I n D eutsc hland p roduz ieren Windk raf twerk e heute nur einen sehr k leinen Teil des insgesamt p roduz ierten S troms ( ungef ä hr ein dreiß igstel des insgesamt p roduz ierten S troms)

13 Folie 4 / 4 : Woher hat der elek trisc he S trom seine Energie? S o l a r - K r a f t w e r k : S olar- K raf twerk e bez iehen die Energie direk t aus den S onnenstrahlen und erz eugen daraus elek trisc hen S trom. Es gibt v ersc hiedene S olar- K raf twerk sty p en, sie sp ielen in D eutsc hland bei der S tromp roduk tion p rak tisc h k eine R olle. S olarturm- A nlage S olarf arm- A nlage P hotov oltaik - P ark K e r n - K r a f t w e r k : K ernk raf twerk e bez iehen die Energie aus dem I nneren der A tome ( Uran, P lutonium). Wo her d iese E n erg ie ko mmt, d arü b er machen sich v iele M en schen G ed an ken. Wahrschein lich hat n o ch kein er d ie richtig e I d ee g ehab t. K ern kraftw erke kö n n en b eso n d ers g efä hrlich sein un d p ro d uz ieren g efä hrliche A b fä lle. I n D eutschlan d p ro d uz ieren K ern kraftw erke heute ein en g ro ß en T eil d es in sg esamt p ro d uz ierten S tro ms ( fast ein D rittel d es in sg esamt p ro d uz ierten S tro ms).

14 Folie 5 : D ie S onne ist der Energielief erant f ü r die Erde!