Aktivitäten der Schwerpunktgruppe PHYSIK der 3. Klasse
Wir haben uns zum Ziel gesetzt, das Thema „ENERGIE“ in möglichst vielen Facetten zu beleuchten und zu hinterfragen. Es sollte also nicht einmalig „abgehandelt“ werden, sondern soll (neben anderen behandelten Themen) zu einem Dauerbrenner werden, das heißt, es sollen immer wieder neue (aktuelle) Aspekte dazukommen, um die besondere Wichtigkeit dieses Themas zu unterstreichen. Die vergebliche (?) Suche der deutschen Bundesregierung nach einem geeigneten (und von den Anrainern akzeptierten !!) Standort für die Endlagerung von ausgebrannten Brennstäben wurde ebenfalls thematisiert.
Um aber immer auf dem neuesten Informationsstand zu sein, haben wir bisher zwei Briefe an Institutionen (Energiesparverband) bzw. an Unternehmen (Energie AG) geschrieben, um von „Energie-Profis“ Antworten auf unsere Fragen zu bekommen.
(Den Inhalt der Briefe sowie die Antworten darauf können sie ebenfalls auf unserer Homepage nachlesen)
Antworten_auf_Schülerfragen_NMS_Riedau.pdf
Die technische Seite wurde (und wird) in 3 Stufen gegliedert:
1. Energieerzeugung
Bei diesem Thema hat sich Thomas Grömer besonders engagiert, wofür ihm auch an dieser Stelle einmal ausdrücklich gedankt werden soll! Er hat nämlich ein Generatormodell erdacht und schließlich auch gebaut.
Siehe Bilder !
Nachdem die Schüler selber zuerst unterrichtet wurden, wie sich die Elektronen in einem Metallkristall (z. B. Kupferdrahtspule) frei bewegen können, wurde auf die Wirkung eines Magneten, der sich dieser Spule nähert, hingewiesen. Besonders interessant dabei ist, dass die Schüler selbst zu Elektronen werden (Perspektivenwechsel) und dann die Bewegungen der Elektronen ausführen, die ein sich nähernder Magnetpol bewirkt. So entsteht automatisch die dauernde wechselnde Stromrichtung des Wechselstromes. Die Schüler stellen sich innerhalb eines abgegrenzten Bereiches auf und bewegen sich zunächst völlig regellos (innerhalb dieses Bereiches). Nach dem der Läufer des Generators (Metallstange mit symbolisch mit Styropor aufgesetzten Magneten) zur Rotation gebracht wird (händischer Antrieb) drängen sich die Schüler möglichst nahe zum sich nähernden Pluspol, von dem sie ja, als negativ geladenen Elektronen, angezogen werden. Umgekehrt werden sie bei der nächsten halben Umdrehung vom negativen Pol des Läufers „weggestoßen“. Und so weiter.
Wenn man drei Schülergruppen um 120° versetzt aufstellen lässt, so kann man sehr schön die Phasenverschiebung bei der Erzeugung des Drehstromes erkennen.
(Dieses Modell könnte man sich für Demonstrationszwecke eventuell auch ausborgen)
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2. Energienutzung und Energiesparen
Dabei wurden viele Wege zur möglichst effektiven Nutzung von Energie (etwa im Haushalt) beziehungsweise zur Vermeidung von Energieverschwendung an vielen Fallbeispielen besprochen.
Immer war es uns wichtig, zu erkennen, dass man, wenn man Energie spart nicht nur einen Vorteil für sich selbst lukriert, sondern dass dadurch auch letztlich unsere Umwelt (Stichwort Klimaveränderung) geschont wird.
3. Energiespeicherung
Energie in (sehr)großen Mengen ist direkt (noch ??) nicht möglich, sondern immer nur auf Umwegen, etwa durch den Einsatz von Pumpspeicherkraftwerken.
Gerade die neuen Formen von Alternativenergie (Sonne- und Windenergie) produzieren nicht punktgenau nach unserem Energiebedarf, sondern leider eben nur dann, wenn die Sonne scheint, bzw. der Wind weht.
Gerade diese Tatsache erfordert den Bau zusätzlicher Pumpspeicherkraftwerke.
Um das Prinzip von solchen Kraftwerken genau zu ergründen, haben wir uns entschlossen, das Modell eines Pumpspeicherkraftwerkes in unserem (abgeschlossenen) Schulhof zu installieren, um auch andere Mitschüler für diese Thematik zu sensibilisieren. Dabei haben wir noch einige technische Probleme zu bewältigen, was uns aber hoffentlich gelingen wird !!!