Übersicht Materialien Energie

Die im Projekt Schools4Future entwickelten Materialien geben den Schüler*innen einen Einstieg und einen allgemeinen Überblick in das Themenfeld Energie, Wärme, Strom und erneuerbare Energien. Es wird erklärt, wie sich fossile und erneuerbare Energieträger voneinander unterscheiden, welche Heizungssysteme es gibt und wo in der Schule (und im eigenen Haushalt) Strom verbraucht wird. Die Schüler*innen lernen zudem, wie Energie beim Strom- und Wärmeverbrauch eingespart werden kann.

Die Materialien werden regelmäßig aktualisiert. Eine Übersicht aller Materialien und die jeweils aktuelle Fassung sind hier zu finden: www.schools4future.de/materialien

Eine Übersicht aller Arbeitsmaterialien im Bereich Energie als PDF-Datei gibt es hier. Alle Arbeitsmaterialien sind unten nochmals einzeln aufgelistet und beschrieben.

Bei der Entwicklung der Materialien wurde darauf geachtet, dass diese flexibel eingesetzt werden können. Auch wenn die primäre Zielgruppe Schüler*innen der Klasse 6-9 sind, so können Teile der Materialien auch für jüngere bzw. ältere Schüler*innen eingesetzt werden. Das Ziel der Materialien ist es grundsätzlich, einen Grundstock an Ideen und Vorschlägen zu entwickeln, die von den Lehrkräften weiterentwickelt werden können. So können die Lehrkräfte die Inhalte ideal in ihren Schulunterricht integrieren.

Schüler*innen

• können die Unterschiede zwischen erneuerbaren und fossilen Energieträgern beschreiben und erklären, warum erneuerbare Energieträger essentiell sind für den Klimaschutz
• lernen wo an der Schule Strom verbraucht wird und wie der Stromverbrauch reduziert werden kann
• verstehen, was Energieeffizienz ist und warum dieser Aspekt zentral ist, um den Energieverbrauch zu reduzieren
• lernen unterschiedliche Heizungstypen und die Umweltrelevanz von Heizungsanlagen kennen

Ziel der Präsentation:

Die Schüler*innen erhalten einen Einstieg in das Thema erneuerbare Energien / Stromverbrauch und erfahren, dass die Erzeugung und Nutzung von Strom einen direkten Einfluss auf den Klimawandel hat. Der Stromverbrauch kann mit hohen oder niedrigen Treibhausgasemissionen einher gehen.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Die Lehrkraft stellt anhand einer kurzen PPT-Präsentation die Relevanz des Themas Energie/Stromverbrauch vor.

Schwierigkeitsgrad:

Als Einstieg in das Thema geeignet. Die Folien geben einen Überblick über relevante Themen und können je nach Alter und Wissensstand der Schüler*innen einfach angepasst werden.

Folienvortrag Energie und Stromverbrauch (als PowerPoint / als PDF)

Ziel:

Anhand eines Arbeitsblatts lernen die Schüler*innen den Unterschied zwischen fossilen und erneuerbaren Energien kennen. Sie recherchieren Vor- und Nachteile einzelner Energieträger.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Die Lehrkraft verteilt das Arbeitsblatt. Die Schüler*innen ordnen die Begriffe den Bildern zu. Danach kann eine Diskussion folgen, woran man fossile Energieträger von erneuerbaren Energieträgern unterscheiden kann. In einem weiteren Schritt ermitteln die Schüler*innen Vor- und Nachteile von fossilen und erneuerbaren Energieträgern. Je nach Vorwissen können die Aspekte direkt eingetragen oder im Internet recherchiert werden. Die Aufgabe kann auch als Gruppenarbeit umgesetzt werden. Optional folgt danach eine Diskussion, warum erneuerbare Energien essentiell sind, um die Klimaziele zu erreichen.

Schwierigkeitsgrad

Als Einstieg in das Thema Energien geeignet. Überblick über wesentliche Energieträger und Erkenntnisse, warum erneuerbare Energien für die Energiewende notwendig sind

Arbeitsblatt 1 (als MS Word / als PDF) (Geschätzter Zeitaufwand: 20 Minuten)

Ziel:

Anhand einer Schätzaufgabe erhalten die Schüler*innen ein Gefühl für die Größe einer Kilowattstunde. Zudem wird den Schüler*innen vermittelt, wofür im Haushalt Strom eingesetzt wird. Welcher Bereich hat den größten Stromverbrauch?

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Anhand eines Arbeitsblatts schätzen die Schüler*innen, was man mit einer Kilowattstunde Strom machen kann. Danach folgt eine Diskussion: Was verwundert an den Ergebnissen? Wie sehr waren die Schüler*innen vom korrekten Ergebnis entfernt?
In einem zweiten Schritt gehen die Schüler*innen ihren eigenen Stromverbrauch im Haushalt durch und ermitteln, wofür überall Strom verbraucht wird. Anhand des Kreisdiagramms auf dem Arbeitsblatt ermitteln die Schüler*innen, welcher Bereich den größten Teil ausmacht. Optional können die Schüler*innen dann eine Liste erstellen, welche Geräte im Haushalt Strom brauchen.

Schwierigkeitsgrad

Geeignet, um ein Gefühl für eine Kilowattstunde zu erhalten und die Höhe des Stromverbrauchs kennenzulernen

Arbeitsblatt 2 (als MS Word / als PDF) (Geschätzter Zeitaufwand: 15 Minuten)

Ziel:

Die Schüler*innen lernen das Energielabel kennen und wissen, für welche Produkte es ein Label gibt. Sie lernen die Bedeutung des Labels und der einzelnen Symbole (Piktogramme) auf dem Label kennen.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Zunächst kann den Schüler*innen die Bedeutung von Energieeffizienz vermittelt werden. Beispiel: ein Elektrogerät, z.B. ein Kühlschrank kann sowohl mit einem hohen als auch mit einem geringen Energieverbrauch Lebensmittel kühlen. Das Label verrät, welche Geräte eine hohe bzw. niedrige Energieeffizienz aufweisen. Anhand des Arbeitsblatts untersuchen die Schüler*innen die unterschiedlichen Label und ermitteln, welche Produkte hier dargestellt werden. Die Piktogramme geben Aufschluss, welches Gerät sich dahinter verbirgt.

In einem zweiten Schritt schauen sich die Schüler*innen die Piktogramme noch einmal im Detail an und ermitteln die Bedeutung hinter den Symbolen.

Schwierigkeitsgrad:

Kein Vorwissen notwendig.

Arbeitsblatt 3 (als MS Word / als PDF) (Taschenrechner hilfreich, Geschätzter Zeitaufwand: 15 Minuten)

Ziel:

Energieeffiziente Geräte müssen nicht immer teurer sein. Die Schüler*innen werden befähigt, Gesamtkosten zu ermitteln, also die Summe aus Kaufpreis und Strompreis über eine bestimmte Zeit. Die Schüler*innen erkennen, dass sich energieeffiziente Produkte rechnen, insbesondere bei steigenden Stromkosten.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Die Schüler*innen erhalten die Aufgabe, einen Kühlschrank für die Schulküche auszuwählen. Dabei stehen zwei Produkte in der engeren Auswahl. Ein billiges Gerät mit einem hohen Energieverbrauch und ein teures Gerät mit einem geringen Energieverbrauch. Die Schüler*innen erstellen eine einfache Formel und rechnen aus, welches Produkt sich nach 14 Jahren (der durchschnittlichen Lebensdauer eines Kühlschranks) rechnet.

Schwierigkeitsgrad: 

Als Ergänzung zum Thema Energieeffizienz geeignet

Arbeitsblatt 4 (als MS Word / als PDF) (Geschätzter Zeitaufwand: 10 Minuten)

Ziel:

Der Aufbau einer Solaranlage wird den Schüler*innen vermittelt. Wenn die Schule über eine eigenen Solaranlage verfügt, so wird ein Steckbrief erstellt mit Eigenschaften der Anlage. Als Ergänzung kann das Potenzial für (weitere) Solaranlagen ermittelt werden.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Zunächst lernen die Schüler*innen den Aufbau einer Solaranlage kennen. Anhand einer einfachen Aufgabe werden Begriffe zugeordnet. Anschließend kann die Funktionsweise der einzelnen Teile in der Klasse besprochen werden. Wenn auf dem Schuldach eine Solaranlage installiert ist, wird mit den Schüler*innen ein Steckbrief erstellt. Dafür werden zunächst die Begrifflichkeiten geklärt (Leistung, Ertrag, etc). Anschließend folgt im Idealfall ein Besuch der Anlage. Für den Besuch der Anlage und für die Abfrage der Daten sollte der Hausmeister / die Hausmeisterin kontaktiert werden.

Als Ergänzung zu dieser Aufgabe kann das Potenzial an Solarenergie an der Schule ermittelt werden. Für diese Aufgabe bietet es sich an, Solarkataster zu verwenden, die es in vielen Bundesländern gibt. Eine Linkliste ist auf dem Arbeitsblatt zu finden.

Schwierigkeitsgrad: 

Als Ergänzung zum Thema erneuerbare Energien geeignet, insbesondere für ältere Schüler*innen geeignet.

Arbeitsblatt 5 (als MS Word / als PDF) (Geschätzter Zeitaufwand: 60 Minuten)

Ziel der Präsentation:

Die Schüler*innen lernen Grundlagen zum Thema Wärme und Energie. Dabei werden in einer Präsentation wesentliche Energieträger und Heizungstypen präsentiert. Auch werden Einspartipps gezeigt, um an der Schule und im eigenen Haushalt Heizenergie einzusparen.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Die Lehrkraft stellt anhand einer kurzen PPT-Präsentation die Relevanz des Themas Energie/Wärme vor.

Schwierigkeitsgrad:

Als Einstieg in das Thema geeignet. Die Themen geben einen Überblick über relevante Themen und können je nach Alter und Wissensstand einfach angepasst werden

Folienvortrag Heizung und Wärme (als PowerPoint / als PDF) (Geschätzter Zeitaufwand: 30 Minuten)

Ziel

Der Aufbau einer Gasheizung wird mit Hilfe einer App erlernt.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht

Anhand der Learning App können die Schüler*innen spielerisch ihr Wissen kontrollieren. Hierbei müssen sie einzelne Begriffe den Komponenten der Gasheizung zuordnen. Die Schüler*innen erhalten direkt Feedback, ob die Aufgabe erfolgreich durchgeführt wurde.

Benötigtes Material

Link zur Learning App (Geschätzter Zeitaufwand: 10 Minuten)

Ziel der Präsentation:

Mit dem Besuch des Heizungskellers wird den Schüler*innen praktisch gezeigt, wie eine Heizungsanlage funktioniert. Anhand eines Steckbriefs können Eigenschaften der Heizung erfasst werden. Der direkte Austausch mit dem Hausmeister / der Hauseisterin motiviert die Schüler*innen und festigt das Wissen.

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Nachdem Kontakt zum Hausmeister / zur Hausmeisterin aufgenommen wurde, wird der Heizungskeller besucht. Hier werden die relevanten Informationen an die Schüler*innen vermittelt. Sie bekommen einen praktischen Einblick und können direkt Fragen zur Funktionsweise oder zu einzelnen Komponenten stellen. Anhand eines kleinen Steckbriefs können Eigenschaften der Heizungsanlage verschriftlicht werden.

Schwierigkeitsgrad:

Als Ergänzung zum Thema Wärme und Energie geeignet. Voraussetzung ist die Bereitschaft des Hausmeisters / der Hausmeisterin, die Heizungskellerbesichtigung zu begleiten

Materialien:

Folienvortrag Besuch des Heizungskellers (als PowerPoint / als PDF) (Geschätzter Zeitaufwand: 30 Minuten)

Arbeitsblatt Heizungskellerbesichtigung (als MS Word / als PDF)

Ziel:

Die Schüler*innen entdecken, wo an der Schule überall Strom verbraucht wird. Sie entwickeln daraufhin Ideen zur Energieeinsparung an der eigenen Schule. Diese Arbeit kann ein Anstoß sein, eigene Ideen auch umzusetzen und Maßnahmen an der Schule durchzuführen (bspw. eine „Licht-Aus-Kampagne“).

Vorschlag zur Umsetzung im Unterricht:

Die Schüler*innen ermitteln, wo an der Schule überall Strom verbraucht wird. Hierzu können sie in Kleingruppen losgeschickt werden, um in Schulgebäude Fotos aller Geräte oder Anlagen zu machen, die ihnen auffallen (Erstellung eines Energiepasses). Wünschenswert hierbei wäre, wenn die Schüler*innen auch Zugang zu ‘besonderen’ Orten des Gebäudes erhalten können, beispielsweise dem Heizungskeller oder dem Lehrerzimmer. Die gesammelten Fotos werden im Anschluss gemeinsam durchgesehen und besprochen. Beispiele für Stromverbraucher im Schulgebäude sind die folgenden: Beleuchtung, Heizungspumpe, Lüftungsanlage, Computer, Handy, Kaffeemaschinen, Kühlgeräte, elektrische Warmwasserbereitung, Server, Beamer, Fernseher, White Board, Notstromanlage, Telefonanlage, Internet, Kopierer.

In einem zweiten Schritt werden Ideen entwickelt, wie der Strom- und Wärmeverbrauch an der Schule reduziert werden kann.

Benötigtes Material:

Kamera / Smartphone

Schwierigkeitsgrad: 

Als Reflexion und zum Abschluss geeignet. Diese Aufgabe umfasst auch einen „Call to Action“, um konkrete Maßnahmen an der Schule umzusetzen.

Geschätzter Zeitaufwand:

10 Minuten

Die Lösungen für die drei Arbeitsblätter finden Sie hier:

Lösungsblatt Energie( als Word Datei / als PDF)