Universität des Saarlandes
Fakultät NT
AG Prof. Dr. Karin Jacobs

 Lab in a boxPhysik des Lichts

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Details zur Kiste
Erneuerbare Energien

Energie begegnet uns im Alltag in vielen verschiedenen Formen. Sie kann nicht verloren gehen, sondern lediglich von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden. Besonders interessant ist die Umwandlung verschiedener Energieformen in elektrische Energie, da Elektrizität für zahlreiche technische Geräte und Anwendungen benötigt wird.

Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern stehen erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Wind und Wärme langfristig zur Verfügung und können zur umweltfreundlicheren Energieversorgung beitragen. Im Hinblick auf den Klimawandel und die zunehmende Bedeutung einer nachhaltigen Energieversorgung spielen diese erneuerbare Energien eine wichtige Rolle.

Gleichzeitig ist es wichtig, vorhandene Energie möglichst effizient zu nutzen und Wärmeverluste zu vermeiden. Dabei haben beispielsweise die Wärmedämmung sowie die Farbe und Beschaffenheit von Materialien einen entscheidenden Einfluss darauf, wie stark sich ein Körper erwärmt oder Wärme abgibt. Helle und dunkle Oberflächen können z.B. Sonnenstrahlung unterschiedlich stark aufnehmen.

In den folgenden Versuchen, die wir auf Grundlage des „Digitalset Schülerversuche Erneuerbare Energie“ von Phywe entworfen haben, werden verschiedene Möglichkeiten der Energieumwandlung und Energienutzung untersucht. Dabei wird betrachtet, wie Sonnenenergie, Bewegungsenergie, Wärmeenergie und Umgebungsenergie in elektrische Energie umgewandelt werden können und welchen Einfluss helle und dunkle Materialien auf die Aufnahme und Speicherung von Wärme haben. Die Versuche zeigen damit sowohl Möglichkeiten zur Gewinnung erneuerbarer Energie als auch Wege, Energie effizienter zu nutzen..

Anders als bei den anderen Themengebieten von „Lab in a Box“ haben wir zu diesem Thema 10 gleiche Versuchskisten, die in kleinen Gruppen durchgeführt werden können. Als Zeitfenster sollten mind. 2 Zeitstunden, bzw. 3 Schulstunden zur Verfügung stehen. Empfohlen ab Klassenstufe 9.


Experimentierkiste

Ausrüstung

Bild der Box von Phywe
Phywe Schülerset

für max. 10 Gruppen
ab Klassenstufe 9


Bild Labornetzgerät
Netzgerät


Bild iPad mit digitalen Strom-, Spannungs- und Temperaturmessgeräen
Cobra SMARTsense Sensoren

Versuchsaufbau mit Solarzelle

Eine kleine Bildergalerie


kleiner Generator, bei dem Drehachse mit Schnur umwickelt ist
Versuchsaufbau mit einem Finger auf einem Peltierelement und Spannungsmesser
Lampe bestrahlt weiße Platte, an der Thermometer befestigt ist. Außerdem eine Stopuhr
Motor mit Drehscheibe, der mit einem Spannungsmessgerät und mit einem Peltierelement verbunden ist, auf dem ein Becher mit Wasser steht