Energieprojekt für die Jahrgangsstufe 9

Am Dienstag, den 27.1., und Mittwoch, den 28.1., fand an der August-Dicke-Schule ein zweitägiger Projekttag für die Jahrgangsstufe 9 statt. Das Energieprojekt wird finanziell durch die Stadtwerke Solingen …

 

Am Dienstag, den 27.1., und Mittwoch, den 28.1., fand an der August-Dicke-Schule ein zweitägiger Projekttag für die Jahrgangsstufe 9 statt. Das Energieprojekt wird finanziell durch die Stadtwerke Solingen getragen und von der Deutschen Umwelt-Aktion e.V. (DUA) an Schulen durchgeführt.

In je 90-minütigen umweltpädagogischen Unterrichtseinheiten wurde  den Schülerinnen und Schülern  die Thematik der Energiewende bzw. erneuerbare Energien dargestellt und deren Möglichkeiten und Grenzen aufgezeigt. Dabei wurden Themen wie „Energiewende“ und „Klimawandel“ behandelt. Ziel war es, sich mit geeigneten Medien über erneuerbare Energien, dezentrale Energieerzeugung und Energieeffizienz zu informieren. Eine Energieexpertin der Deutschen Umwelt-Aktion, Frau Sabine Klingel, erläuterte, was erneuerbare Energien leisten können und wie aus Wind und Wasser Strom gewonnen wird. Die Schüler erkundeten an Modellen, wie Licht in Strom umgewandelt wird und wie sie Emissionen einsparen können.

Die Solinger Stadtwerke ermöglichten ein zweistündiges Projekt zum Thema Energiewende. Zunächst wurde der Begriff „Energiewende“ umrissen. Ziel ist es durch erneuerbare Energien weg von Kernkraft und fossilen Energieträgern zu kommen. Dabei geht es nicht ausschließlich darum, die Art der Energiequellen zu wechseln, sondern insbesondere auch darum, den Verbrauch und Energienachfrage bei den Verbrauchern ins Bewusstsein zu rufen. Gründe, die für eine Energiewende sprechen, sind beispielsweise die Reaktorsicherheit und der Klimawandel. Nach den Vorfällen im Kernkraftwerk Fukushima hat die Bundesregierung sich zur Abschaltung der verbleibenden Reaktoren in Deutschland entschlossen. Ferner besteht das Ziel, die CO2 Emissionen deutlich zu reduzieren. Ein kurzer Überblick über den CO2 Haushalt der Erde und die Folgen für Klima und Treibhauseffekt wurde gegeben. An Beispielen wurden die Folgen des Klimawandels skizziert, wie: Wasserknappheit, extreme Wetter, Armut und Hunger. All diese Fakten sprechen für eine Energiewende.

Themenschwerpunkte des Projektunterrichts waren:

  • Energieerzeugung: Strom, Wärme, Mobilität
  • Energienachfrage: automatisierte zur Verfügungstellung von Energie nach Angebot
  • Gesellschaft: jeder ist gefragt

Ziele, die bei eine Energiewende verfolgt werden müssen:

  • Versorgungssicherheit: Die Versorgung mit Energie muss gewährleistet sein.
  • Wirtschaftlichkeit: Die Energiebereitstellung muss bezahlbar bleiben.
  • Umweltverträglichkeit: Die Umstellung auf erneuerbare Energien muss umweltverträglich sein. Beispielsweise darf Biomasse nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen. Solaranlagen müssen effizient sein u.v.a.m.

 

Methoden der regenerativen Stromgewinnung wurde in Gruppenarbeit erforscht

Wasserkraft: Eine Spritze wurde mit einem kleinen Elektromotor verbunden, der hier als Dynamo fungiert. Dies soll modellhaft die Funktionsweise eines Laufwasserkraftwerkes erklären. Der Vorteil dieser Art der Energiegewinnung ist, dass keine CO2 Emissionen auftreten.

 

Solarkraft: In Miniaturgestalt standen ein solarbetriebenes Auto und ein solarbetriebenes Insekt exemplarisch für Fotovoltaikanlagen. Diese Systeme kommen bereits in zur Solarparks als Solarkraftwerke [z.B. Parabolrinnen] auf Dächern, Parkscheinautomaten zur Anwendung. Ursprünglich wurden Fotovoltaikzellen für die Raumfahrt zur Energieversorgung von Satelliten und  Raumstationen entwickelt. Der Vorteil der Nutzung von Sonnenenergie liegt auf der Hand: Die Sonne steht unbegrenzt zur Verfügung, es treten keine CO2 Emissionen auf und es ist geräuscharm. Allerdings wird bei der Herstellung viel Energie benötigt. Die Energieamortisation von Fotovoltaikanlagen liegt bei ca. fünf Jahre, die Haltbarkeit bei ca. 20 Jahre.

Umweltverträglichkeit ist also durch Erneuerbare Energien gewährleistet.

Die Versorgungssicherheit ist relativ ausgeglichen: Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage. An Daten wurde aufgezeigt, dass im Ganzen genügend Strom produziert wird.

 

Anhand dreier Beispiele lernten wir, dass Stromspitzen und Stromschwankungen den Alltag mit erneuerbaren Energien bestimmen.

Bsp:

  • Windreiche Winterwoche-> relativ ausgeglichen, mittags Überschüsse, selten Defizite bis ca. 60GW
  • Sonnenreiche Frühjahrswoche: tagsüber Überschüsse, nachts starke Defizite
  • Sonnenarme Winterwoche: Dauerhafte Defizite bis ca. 75 GW

 

Methoden der Stromspeicherung wurden exemplarisch an Modellen betrachtet.

Wasserstofftechnik mit Brennstoffzellen: Mit erneuerbaren Energien erzeugter Strom wird dazu genutzt, um mit einem Elektrolyseur Wasser in seine Komponenten Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten. Mit einer Brennstoffzelle lässt sich später dann durch Zusammenführen der beiden Komponenten wieder Strom erzeugen.

Wasser als Speicher [Pumpspeicherkraftwerk]: Überschüssige Energie aus erneuerbare Energien kann dazu genutzt werden, Wasser in ein höheres Becken zu pumpen, wo es als potentielle Energie auf Abruf bereit steht.

 

Akkumulatoren: Auch diese „klassische“ Art der Energiespeicherung wurde besprochen.