Vom Steinzeitfeuer zur Brennstoffzelle – über die Gewinnung von Kraft und Wärme

BNE Inhalte – Kompetenzen

Die Evolution hat 3600 Millionen Jahre gebraucht, um die Rohstoffe heranreifen zu lassen. Tausende von Generationen gewannen Energie fast nur aus Muskelkraft und dem nachwachsenden Rohstoff Holz. Seit ca. 200 Jahren nutzen die Menschen die endlichen Rohstoffe Kohle, Öl, Gas und Uran. Der Vorrat ist begrenzt und wird sehr bald von dann ca. zehn Generationen verbraucht worden sein. Das Programmangebot befasst sich mit Grundfragen der Energienutzung und den Folgen für Klima und Umwelt. Es ermöglicht eine mehrperspektivische Sicht auf die natürlichen Ressourcen, die Technik- und Kulturgeschichte und die ökologische Dimension. Es zeigt Handlungsperspektiven auf und regt zur Deutung unterschiedlicher Lebenswirklichkeiten und Lebensstile an.

Forscherfrage

Was ist Energie und woher kommt sie?

Geschichte Naturwissenschaften Technik

Schuljahr: 4–10

Januar, Februar, März, April, Mai, Juni, Juli, August, September, Oktober, November, Dezember

Die Schülerinnen und Schüler …

erkennen die Bedeutung der Kontrolle des Feuers für die Entwicklung menschlicher Kulturen und Zivilisationen.
lernen unterschiedliche Brennstoffe kennen und die Begrenztheit fossiler Energieträger diskutieren.
können Aspekte der Umweltverträglichkeit von erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energien unterscheiden.
können Möglichkeiten zur Verbesserung der Energienutzung diskutieren und einzelne elementare Regeln für den verantwortungsvollen Umgang mit Energie benennen.

Je nach Jahrgangsstufe und dem zur Verfügung stehenden Zeitrahmen wird das Seminar inhaltlich angepasst.

Verlauf – Methoden

Die Kontrolle des Feuers war ein wichtiger Schritt in der Entstehung menschlicher Kulturen und Zivilisationen. Damit wurde seine elementare Bedeutung für die Sicherung der Grundbedürfnisse nach Nahrung, Kraft und Wärme gesichert. Im Lehrervortrag werden die Entwicklung der Wärme-nutzung von der antiken Fußbodenheizung zum Brennwertkessel, sowie die Kraftnutzung in der Technikgeschichte von der Erfindung der Dampfmaschine bis zur Brennstoffzelle illustriert.

Im interaktiven Unterrichtsdialog beschäftigen sich die SuS anschließend anhand von Modellen und Materialien mit unterschiedlichen Brennstoffen und thematisieren den Verbrauch natürlicher Ressourcen.

Beim Verbrennen im energetischen Umwandlungsprozess werden Gase (z. B. Kohlendioxid) freigesetzt. Die Klimafolgen werden am Treibhausmodell herausgearbeitet. Das Konzept des „ökologischen Fußabdrucks“ ermöglicht die Analyse des Pro-Kopf-Verbrauches und der Energiebedarfe im Vergleich unterschiedlicher Nationen. Der Umgang mit Energie wird so in einen übergeordneten Zusammenhang zu der Lebenswirklichkeit anderer Menschen und zu unterschiedlichen Zeiten gestellt und macht eine anschließende Auseinandersetzung mit den Themen Umweltgerechtigkeit und Nachhaltigkeit möglich.