Dein Suchergebnis zum Thema: Umweltschutz

In einem Wellenkraftwerk wird die kinetische Energie der Meereswellen in elektrische Energie umgewandelt. Das Wellenkraftwerk z. B. arbeitet nach dem Prinzip einer oszillierenden Wassersäule: Ein trichterförmiges Dach deckt die Wasseroberfläche ab. Darin steigen die Wellen auf und ab, wobei die eingeschlossene Luft komprimiert und dekomprimiert wird. Die in dem Druckunterschied gespeicherte Energie wird über eine sog. Wells-Turbine und einen Generator in Strom umgewandelt. Das Besondere an der Wells-Turbine ist, dass – wenn sie einmal in Bewegung ist – sie die Drehrichtung beibehält, egal aus welcher Richtung sie durchströmt wird. Ein Wellenkraftwerk in Schottland versorgt bereits 50 Haushalte mit elektrischer Energie. Experten schätzen das nutzbare Energiepotenzial der Wellenkraft auf ein Terawatt – das entspricht etwa der Leistung von rund 1.400 konventionellen Kraftwerksblöcken. Das Kosten-Nutzen-Verhältnis ist allerdings relativ schlecht, es wurden daher seit 2011 weltweit kaum weitere Wellenkraftwerke dieser Art gebaut. Hinweise und Ideen: Worin unterscheidet sich ein Wellenkraftwerk von einem konventionellen Wasserkraftwerk? Wie unterscheiden sich die verwendeten Turbinen in Aufbau und Funktion? Wie kommt es physikalisch zustande, dass sich die Wells-Turbine immer in dieselbe Richtung dreht? Wo auf der Welt gibt es optimale Bedingungen für Wellenkraftwerke? Wie funktioniert der modernste Typ von Meereskraftwerken nach dem „Seaflow“ Prinzip?
; Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Ökologie; Turbine; Umwelt (allgemein); Umweltschutz

Bis ein industriell erzeugtes Nahrungsmittel auf unserem Teller liegt, hat es meist schon einen langen Weg hinter sich. Dieser wird grafisch anhand eines exemplarisch herausgegriffenen Nahrungsmittels (Chicken Wings) nachgezeichnet. Bei jedem Einzelschritt wird dargestellt, wofür Energie benötigt wird und durch welche Maßnahmen der Verbrauch werden könnte. Unter anderem werden synthetische Aminosäuren als Energiesparmöglichkeit genannt. Alle essenziellen Aminosäuren (z. B. Methionin) sind heute synthetisch herstellbar und würden als Futtermittel – verglichen z. B. mit Sojaanbau – bis zu 95 % an Energie sparen. Darüber hinaus würden der Süßwasserverbrauch und die Belastung mit Düngemitteln und Pestiziden sinken. Weitere Einsparpotenziale können diskutiert werden. Hinweise und Ideen: Da in diesem Medium der Energieverbrauch in einen Zusammenhang mit der Nahrungsmittelproduktion, dem Konsum und dem Verzehr gebracht wird, bietet sich eine Betrachtung des eigenen Konsumverhaltens an. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich eine Ernährung für einen Tag überlegen, die bei Produktion, Transport, Verzehr und Müllentsorgung möglichst wenig Energie verbraucht. Hier kann die Bandbreite der Überlegungen von möglichst naturbelassenen Produkten bis hin zu komplett künstlich hergestellten Produkten reichen. Als Denkanstoß für die Schülerinnen und Schüler eignet sich auch der Animationsfilm „Fleisch und Nachhaltigkeit“, der auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.
Energiesparen; Ernährung; Klima; Nachhaltige Entwicklung; Ökologie; Umwelt (allgemein); Umweltschutz

Die Website berichtet über die Veröffentlichung der Studie „Energie (R)evolution – Ein nachhaltiger Weg zu einer sauberen Energie-Zukunft für die Welt“ des Dachverbands der Europäischen Erneuerbaren Energie Industrie (EREC) und Greenpeace, entstanden u. a. in Zusammenarbeit mit dem DLR (dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik). Zentrales Ergebnis der Studie ist, dass durch die Verwendung erneuerbarer Energien und Energieeinsparungen eine Reduktion des weltweiten Kohlendioxidausstoßes um 50 % erreicht werden kann. Belegt und veranschaulicht wird dies anhand von Energieszenarien der Weltregionen zu den Themen Energieverbrauch, -gewinnung und Kohlendioxidausstoß in Form von Texten, Fotos, Diagrammen und Grafiken. Daneben werden erneuerbare Energien und zugehörige Technologien – auch unter wirtschaftlichen Aspekten – thematisiert, sowie Klimaschutzmaßnahmen und Forderungen an die Politik formuliert. Hinweise und Ideen: Gerade die 96-seitige Studie stellt eine reichhaltige Informationsquelle zum Thema Energie heute und in Zukunft dar. Diese Informationen können sich Schülerinnen und Schüler durch gezielte Rechercheaufträge oder Referatsthemen erschließen. Ein mögliches Referatsthema ist: „Regenerative Energieträger – Energien der Zukunft?“ (inhaltlich grob strukturierbar nach: Beschreibung des jeweiligen Energieträgers, Darstellung von Nutzungsmöglichkeiten sowie Vor- und Nachteilen). Die komplette Studie ist auf der Website als PDF-Download in deutscher und englischer Sprache vorhanden. Eine weitere speziell auf die EU zugeschnittene PDF-Publikation steht zur Verfügung.
Klima; Klimaveränderung; Nachhaltige Entwicklung; Ökologie; Umwelt (allgemein); Umweltschutz

Erdwärme oder auch Geothermie bezeichnet das thermische Energiepotenzial im Erdreich. Je nach Tiefe der Erdschichten entsteht die Erdwärme ausschließlich durch Restwärme aus der Erdentstehungszeit und durch radioaktive Zerfallsprozesse (tiefe Geothermie) oder aus der Sonneneinstrahlung (oberflächennahe Geothermie). Die tiefe Geothermie tritt an die Erdoberfläche, z. B. in Form von Thermalquellen und Vulkanen. Bei der oberflächennahen Geothermie zeigt sich ab ca. 15 m Erdtiefe eine jahreszeitenunabhängige Durchschnittstemperatur von 8 bis 12 °C, die sich fast ausschließlich aus der Sonneneinstrahlung speist. Erst ab ca. 100 m Tiefe überwiegt der Wärmezufluss aus dem Erdinneren. Sowohl die oberflächennahe als auch die tiefe Geothermie können mit unterschiedlichen Technologien zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Übrigens: Neuschnee im Frühjahr schmilzt auf warmer Erde sofort, wenn er direkt mit dieser in Berührung kommt. Fällt der Schnee jedoch auf Gras, bleibt er länger liegen, da das Gras als Isolationsschicht wirkt. Hinweise und Ideen: Das Medium kann einen Überblick über den Energieträger Erdwärme geben. Eine Verknüpfung mit Erdkunde liegt nahe. Mögliche Fragestellung: Welche Regionen bieten sich für die Nutzung tiefer und/oder oberflächennaher Geothermie an (z. B. Vorkommen heißer Thermalquellen in Island)? Ausführliche Informationen findet man im Leitfaden „Regenerative Energien“ auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.
; Energie; Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Ökologie; Umwelt (allgemein); Umweltschutz

Die Balken zeigen, welcher Anteil am Energieverbrauch in privaten Haushalten für Raumwärme, Warmwasser, Kochen sowie Beleuchtung und Elektrogeräte verwendet wird. Beispielhaft werden die Daten für Deutschland und Großbritannien aus dem Jahr 2012 miteinander verglichen. Zusätzlich ist der gesamte Energieverbrauch aller Haushalte in Deutschland und Großbritannien für das Jahr 2013 angegeben. Zusätzlich wird noch der Gesamtenergieverbrauch aller afrikanischen Länder südlich der Sahara angegeben. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird ein Großteil der Energie im Haushalt für Heizen/Warmwasser verwendet. Aber auch beim Betrieb von Kühlschränken wird viel Energie verbraucht. Durch sparsamen Umgang und bewusstes Handeln könnte ein Teil dieser Energie eingespart werden. Hinweise und Ideen: Betrachtet man den Energieverbrauch der einzelnen Bereiche in der Gesamtheit, so wird ersichtlich, dass die Heizenergie mit über 60 % in beiden Ländern den größten Anteil hat. Daraus lässt sich ableiten, dass gerade beim Heizen ein enormes Energiesparpotenzial besteht. Wie kann das umgesetzt werden? Einige Beispiele sind: • der Bau energiesparender Gebäude durch Beachtung von Tageslichteinfluss und ausreichender Dämmung • der Kauf von energieeffizienten Haushaltsgeräten mit Energielabel A, A+ und A++. Im Vergleich zu den beiden europäischen Staaten ist der Energieverbrauch in Afrika gering. Dies liegt u. a. daran, dass in vielen Gebieten nur wenige Menschen überhaupt Zugang zur Energieversorgung haben. Hinweise und Ideen: Welche Energiesparmaßnahmen können die Schüler selbst ergreifen? Konkrete Energiespartipps findet man auch im Medium „Wie kann man im Haushalt Energie sparen?“.
Weiterführende Schulen Stichworte: Diagramm; Energiesparen; Ökologie; Umwelt (allgemein); Umweltschutz

Um die in nuklearen, regenerativen und fossilen Energieträgern enthaltenen Energieformen für den Menschen nutzbar zu machen, müssen sie in eine andere Energieform umgewandelt werden, z. B. in elektrische Energie („Strom“). Von den hier gezeigten Energieträgern ist bei Kernenergie, nachwachsenden und fossilen Brennstoffen sowie Geo- und Solarthermie eine direkte Umwandlung in elektrische Energie nicht möglich. Daher müssen mehrere Umwandlungsschritte hintereinandergeschaltet werden. Die beiden letzten Schritte sind die Umwandlung von thermischer in mechanische Energie in der Turbine und die Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie im Generator. Wasser- und Windkraft können direkt einen Generator antreiben und Photovoltaik erzeugt direkt elektrische Energie. Hinweise und Ideen: Sehr gut geeignet, um das Gesetz von der Erhaltung der Energie zu erläutern. Dass Energie nicht erzeugt, sondern nur umgewandelt werden kann, ist den Schülern nicht selbstverständlich.
Diagramm; Energie; Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Kernkraftwerk; Ökologie; Umweltschutz

Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass das uns bekannte Leben auf der Erde ohne Treibhauseffekt nicht möglich wäre. Dazu werden drei Szenarien dargestellt: die Erde ohne Treibhauseffekt, der natürliche Treibhauseffekt und der anthropogen verstärkte Treibhauseffekt. Es wird gezeigt, wie sich das völlige Fehlen eines Treibhauseffekts auf die Erde auswirken würde, wie der natürliche Treibhauseffekt funktioniert und wodurch es einen zusätzlichen – unerwünschten – anthropogen verstärkten Treibhauseffekt gibt. Im Falle des anthropogen verstärkten Treibhauseffekts zeigt eine Animation, wodurch der Anstieg der Treibhausgase zustande kommt und wie sich das durch eine verstärkte atmosphärische Gegenstrahlung auf die Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche auswirkt. Hinweise und Ideen: Für die direkte Reflexion der einfallenden Strahlung wurde mit und ohne Atmosphäre eine Albedo (Rückstrahlungsvermögen diffus reflektierender Oberflächen wie Eis und Schnee) von ca. 0,30 angenommen, da die Erde kein idealer schwarzer Strahler ist. Der anthropogen verstärkte Treibhauseffekt und Veränderungen der Sonnenaktivität sind die Hauptursachen für Klimaveränderungen! Wissenschaftliche Übereinstimmung besteht darin, dass beide Effekte das Erdklima beeinflussen.
; Ökologie; Solarenergie; Treibhauseffekt; Umwelt (allgemein); Umweltbelastung; Umweltschutz

Anhand verschiedener Materialien, die die Schülerinnen und Schüler erst in Einzelarbeit arbeitsteilig analysieren und sich dann gegenseitig vorstellen, diskutieren die Schülerinnen und Schüler in Gruppen die Fragen: „Worauf steuert die aktuelle Entwicklung zu?“, „Welche Entwicklung wäre wünschenswert?“, „Welche Aspekte spielen eine Rolle?“, „Wie sollte der Energiemix der Zukunft aussehen?“ Ein aktueller Diskussionsanstoß zum Thema „Gibt es den ,perfekten‘ Energiemix und wie sieht er aus?“ kann die Energiekrise 2022 und das Ende der russischen Gaslieferungen an Europa sein. Die Diskussion, Kernkraftwerke länger laufen zu lassen bzw. wieder ans Netz zu nehmen oder neue zu bauen, gibt den Anlass, die Kernkraft kritisch zu beleuchten. Hinweise und Ideen: • Die zu analysierenden Materialien werden in der Linkliste „Wie kann man die Erderwärmung auf 1,5 °C begrenzen? – Warum ist das 1,5-Grad-Ziel so wichtig? (Linkliste)“ zur Verfügung gestellt. • Die Schülerinnen und Schüler sollen nach der Methode „Think-Pair-Share“ zu ihren Ergebnissen kommen.
Kernkraftwerk; Klimaveränderung; Ökologie; Solarenergie; Treibhauseffekt; Umweltbelastung; Umweltschutz

Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass das uns bekannte Leben auf der Erde ohne Treibhauseffekt nicht möglich wäre. Dazu werden drei Szenarien dargestellt: die Erde ohne Treibhauseffekt, der natürliche Treibhauseffekt und der anthropogen verstärkte Treibhauseffekt. Es wird gezeigt, wie sich das völlige Fehlen eines Treibhauseffekts auf die Erde auswirken würde, wie der natürliche Treibhauseffekt funktioniert und wodurch es einen zusätzlichen – unerwünschten – anthropogen verstärkten Treibhauseffekt gibt. Im Falle des anthropogen verstärkten Treibhauseffekts zeigt eine Animation, wodurch der Anstieg der Treibhausgase zustande kommt und wie sich das durch eine verstärkte atmosphärische Gegenstrahlung auf die Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche auswirkt. Hinweise und Ideen: Für die direkte Reflexion der einfallenden Strahlung wurde mit und ohne Atmosphäre eine Albedo (Rückstrahlungsvermögen diffus reflektierender Oberflächen wie Eis und Schnee) von ca. 0,30 angenommen, da die Erde kein idealer schwarzer Strahler ist. Der anthropogen verstärkte Treibhauseffekt und Veränderungen der Sonnenaktivität sind die Hauptursachen für Klimaveränderungen! Wissenschaftliche Übereinstimmung besteht darin, dass beide Effekte das Erdklima beeinflussen.
; Ökologie; Solarenergie; Treibhauseffekt; Umwelt (allgemein); Umweltbelastung; Umweltschutz

Die Website berichtet über die Veröffentlichung der Studie „Energie (R)evolution – Ein nachhaltiger Weg zu einer sauberen Energie-Zukunft für die Welt“ des Dachverbands der Europäischen Erneuerbaren Energie Industrie (EREC) und Greenpeace, entstanden u. a. in Zusammenarbeit mit dem DLR (dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik). Zentrales Ergebnis der Studie ist, dass durch die Verwendung erneuerbarer Energien und Energieeinsparungen eine Reduktion des weltweiten Kohlendioxidausstoßes um 50 % erreicht werden kann. Belegt und veranschaulicht wird dies anhand von Energieszenarien der Weltregionen zu den Themen Energieverbrauch, -gewinnung und Kohlendioxidausstoß in Form von Texten, Fotos, Diagrammen und Grafiken. Daneben werden erneuerbare Energien und zugehörige Technologien – auch unter wirtschaftlichen Aspekten – thematisiert, sowie Klimaschutzmaßnahmen und Forderungen an die Politik formuliert. Hinweise und Ideen: Gerade die 96-seitige Studie stellt eine reichhaltige Informationsquelle zum Thema Energie heute und in Zukunft dar. Diese Informationen können sich Schülerinnen und Schüler durch gezielte Rechercheaufträge oder Referatsthemen erschließen. Ein mögliches Referatsthema ist: „Regenerative Energieträger – Energien der Zukunft?“ (inhaltlich grob strukturierbar nach: Beschreibung des jeweiligen Energieträgers, Darstellung von Nutzungsmöglichkeiten sowie Vor- und Nachteilen). Die komplette Studie ist auf der Website als PDF-Download in deutscher und englischer Sprache vorhanden. Eine weitere speziell auf die EU zugeschnittene PDF-Publikation steht zur Verfügung.
Klima; Klimaveränderung; Nachhaltige Entwicklung; Ökologie; Umwelt (allgemein); Umweltschutz