Nachhaltige Technologien auf Basis gut verfügbarer Elemente
Verantwortliche Person (Dozent): | Prof. Dr. Derck Schlettwein, Institut für Angewandte Physik der JLU Gießen |
Inhaltsangabe: |
Diese für eine Doppelstunde konzipierte Unterrichtseinheit vermittelt einen umfassenden Überblick über die Bedeutung von Nachhaltigkeit in der Energieversorgung der Zukunft und verdeutlicht die Notwendigkeit der Suche nach Alternativen für ressourcenkritische Elemente. Gleichzeitig erhalten die SchülerInnen einen interessanten Einblick in den Studiengang Materialwissenschaft in Gießen sowie in die Beiträge der Gießener WissenschaftlerInnen zur Entwicklung innovativer Materialien und Technologien für eine nachhaltige Energieversorgung. Zunächst werden die Bedeutung und Historie des Begriffs der "Nachhaltigkeit" erläutert. Dabei werden die wichtigsten Ziele einer nachhaltigen Entwicklung von Wirtschaft und Gesellschaft erarbeitet. Anschließend werden die Häufigkeit bzw. Verfügbarkeit technologisch relevanter chemischer Elemente thematisiert. Die ungleichmäßige Verteilung von Bodenschätzen und anderen Ressourcen auf die Staaten der Erde und die sich daraus ergebenden Probleme werden diskutiert. Ein besonderer Fokus liegt auf der Bedeutung seltener Elemente für die Nutzung nachhaltiger Energiequellen, insbesondere Wind und Sonneneinstrahlung. Mögliche ressourcenschonende Alternativen zur etablierten Photovoltaik, wie etwa Perowskithalbleiter oder organische Solarzellen, werden vorgestellt. Die Funktionsweise von Solarthermiekraftwerken sowie deren Vor- und Nachteile werden ebenfalls erläutert. Anschließend wird auf nachhaltige Technologien zur Speicherung von erneuerbarer Energie eingegangen. Dabei werden Pumpspeicherkraftwerke, Batterien, Wärmespeicher und chemische Brennstoffe (insbesondere Wasserstoff) als Energiespeicher unter Ressourcenaspekten beschrieben und einander gegenübergestellt. |
Format der Veranstaltung: | Vortrag mit Folien-Präsentation und kleinen Demo-Experimenten; bei Durchführung an der JLU nach Absprache auch Laborführung möglich |
Dauer: | 1 Doppelstunde |
Zielgruppe: |
Mittelstufe und Oberstufe (insbesondere Leistungskurse Chemie/Physik) Anknüpfungsmöglichkeiten an das hessische Kerncurriculum Gymnasiale Oberstufe:
Anknüpfungsmöglichkeiten an die hessischen Lehrpläne G9:
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Ort der Durchführung: | wahlweise an Ihrer Schule oder an der JLU Gießen |
Für die Durchführung an der Schule benötigte Ausstattung, Räumlichkeit etc.: |
Beamer mit HDMI-Anschluss |
Kontaktdaten: | Prof. Dr. Serck Schlettwein, derck.schlettwein@ap.physik.uni-giessen.de, Tel. +49 641 9933400 |
Weitere Bemerkungen: | --- |