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Water covers around two-thirds of planet earth. Water is a carrier of different forms of energy. The hydropower (mechanical energy) of rivers and lakes is one of the oldest forms of energy used. However, water is also a carrier of thermal and chemical energy. In the case of geothermal power or fuel cell technology, for example, we convert these forms of energy to useful energy for people. No matter what form of energy we use, it is always converted without carbon dioxide emissions! Information and ideas: The use of hydropower over the course of history intersects with history studies. Using the following source: International Energy Agency (IEA)
this medium Media package: Experimento | 10+: B6 Renewable energies Water and wind

Der Protokollfächer stellt eine wichtige Hilfe zum selbstständigen Formulieren eines Versuchsprotokolls dar. Er beinhaltet Satzanfänge mit Verknüpfungen, Nomen und Verben, die dem genauen Versuchsabschnitt zugeordnet sind und unterstützt so die individuelle Sprachbildung der Schülerinnen und Schüler.
Dupke, Susann Sava, Nikolai Philipp, Margit Schulze-Otto, Stefanie Trense und Mario Wind

Flüssigkeiten dehnen sich bei Erwärmung aus. An einem Videoclip, Zeitungsartikel, Schaubildern und Beobachtungen werden Auswirkungen und Nutzungsmöglichkeiten untersucht.
Startseite“, Grafik „Thermometer Flamme kaputt“, Video „Wasserteilchen“), Mario Wind

In der ersten Aufgabe werden drei Alltagssituationen beschrieben, bei denen die Mischung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur auftritt. Hier müssen die Schülerinnen und Schüler den Texten die passenden Messtabellen zuordnen. In der zweiten Aufgabe wird eine Alltagsituation beschrieben, zu der die Schülerinnen und Schüler die Messtabelle ausfüllen müssen. Die dritte Aufgabe ist eine offene Aufgabenstellung, bei der die Schülerinnen und Schüler zu einer vorgegeben Messtabelle einen passenden Text schreiben müssen. Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben nimmt zu. Die beschriebenen Übungen eignen sich dazu, den Umgang mit der Messtabelle zu üben, bevor die Schülerinnen und Schüler den Versuch zur Mischung von Flüssigkeiten durchführen.
Dupke, Susann Sava, Nikolai Philipp, Margit Schulze-Otto, Stefanie Trense und Mario Wind

Die Schülerinnen und Schüler werden mithilfe der Folie „Lernumgebung 1 – Sinne und Sinnestäuschungen (Bild Badezimmer)“ auf das Thema „Sinne und Sinnestäuschungen“ eingestimmt. Mithilfe der Medien „Lernumgebung 1 – Sinne und Sinnestäuschungen (Arbeitsblatt 1 Film für Station 1)“, „Lernumgebung 1 – Sinne und Sinnestäuschungen (Arbeitsblatt 1 Hörbeispiel)“ sowie einer Muschel bearbeiten sie das Arbeitsblatt an drei Stationen. Betrachtet werden hierbei der Seh-, Hör-, Tast-, Geschmacks- und Geruchssinn. Dazu gehören die Stationenkarten „Lernumgebung 1 – Sinne und Sinnestäuschungen (Stationenkarten)“. Als weitere Hilfen stehen die Tippkarten „Lernumgebung 1 – Sinne und Sinnestäuschungen (Arbeitsblatt 1 Tippkarten)“ sowie die Sprachbildungskarten „Lernumgebung 1 – Sinne und Sinnestäuschungen (Arbeitsblatt 1 Sprachbildungskarten)“ zur Verfügung. Über einen QR-Code können die Schülerinnen und Schüler nach weiteren Sinnestäuschungen recherchieren.
Urheber/Produzent: Janina Dupke, Margit Schulze-Otto, Stefanie Trense und Mario Wind

Der Experimentierprozess soll als Ko-Konstruktion von Kindern und pädagogischen Fachkräften gemeinsam gestaltet werden. Kinder konstruieren sich ein Bild von der Welt, werden dabei begleitet und lernen im Austausch mit Gleichaltrigen. Im Rahmen der Metakognition sollen sich die Kinder ihrem Lernprozess bewusst werden. Dieser Prozess kann durch Reflexion, zusätzliche Aktivitäten und die Verknüpfung mit anderen Bildungsbereichen erreicht werden. Beim Experimentieren selbst ist es wichtig, an das Vorwissen der Kinder anzuknüpfen und mit ihnen in Dialog zu treten, um sie schließlich zum eigenständigen Nachdenken anzuregen.
B2 Wasserreinigung Experimento | 8+: B3 Luftverschmutzung Experimento | 8+: B4 Wind

Hydroelectric plants convert water’s mechanical energy to electric energy. Different designs are used, depending on the natural conditions and form of energy to be used. The information module first provides a brief explanation of the plant types that primarily use the kinetic energy of water. • Run-of-river power plant (principle shown with animation) • Tidal power plant (principle shown with animation) • Wave power plant (principle shown with animation) Next come the types of plants that use the potential energy of water: • Storage power plant (principle shown with graphics) • Pumped storage plant (principle shown with animation). Information and ideas: What do the locations of the different hydroelectric power plants have to do with geography? What would be a good place to build more hydroelectric plants? What is the share of hydropower in the power mix?
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Es handelt sich hier um einen Vielpol-Generator, erkenntlich an der Vielzahl von Spulen auf dem äußeren Ring. Diese bewegen sich bei Betrieb an einem Statorring vorbei, der mit einer entsprechenden Anzahl von Permanentmagneten bestückt ist. Im Innenbereich des Rotors kann man die Regelelektronik erkennen. Diese Vielpol-Generatoren mit Permanentmagneten liefern bei relativ geringem Volumen und geringer Masse über einen weiten Drehzahlbereich gute Leistung. Auf ein Getriebe zur Anpassung der Frequenz des gelieferten Wechselstroms kann verzichtet werden. Der Wechselstrom, egal welcher Drehzahl, wird zunächst gleichgerichtet und anschließend nach elektronischer Wechselrichtung mit exakt 50 Hz ins Netz eingespeist. Hinweise und Ideen: Wie hängt die Frequenz eines Wechselstromgenerators von der Drehzahl ab? Warum haben herkömmliche Windräder eine aufwändige Drehzahlregelung mit Getriebe und Generatoren mit abschaltbaren Polpaaren?
So verweisen Sie auf das Medium Medienpaket: Wasser und Wind – traditionelle Energielieferanten

Damit Energie immer dann zur Verfügung steht, wenn man sie braucht, wird sie gespeichert. Das Medium zeigt die wichtigsten Energiespeicher für thermische, mechanische, chemische und elektrische Energie. Sie sind insbesondere im Hinblick auf den Einsatz regenerativer Energien von großer Bedeutung. Um Energie zu speichern, sind meist Umwandlungsprozesse nötig, da nicht alle Energieformen für die Speicherung gleich gut geeignet sind. Mit welchem Wirkungsgrad die Speicherung erfolgt, wird hier im Überblick gezeigt. Hinweise und Ideen: Ausführliche Informationen zu den Energiespeichern findet man auch im Leitfaden „Regenerative Energien“, der auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist. Unter Verwendung der Quellen: TH Aachen, RWE, Uni Stuttgart, ISEA, TH Aachen, Firma BKE Schaltnetzteile
Wasserstoff, Redox-Flow Solarthermie und Photovoltaik – Energien mit Zukunft Wasser und Wind

Der Protokollfächer stellt eine wichtige Hilfe zum selbstständigen Formulieren eines Versuchsprotokolls dar. Er beinhaltet Satzanfänge mit Verknüpfungen, Nomen und Verben, die dem genauen Versuchsabschnitt zugeordnet sind und unterstützt so die individuelle Sprachbildung der Schülerinnen und Schüler.
Dupke, Susann Sava, Nikolai Philipp, Margit Schulze-Otto, Stefanie Trense und Mario Wind