Technischen Hochschule (TH) Bingen: Energieparcours

Energieparcours

Wie funktioniert ein Wasserkraftwerk, eine Photovoltaik-Anlage oder ein Windrad? Ist die Herdplatte effektiver als der Heißwasserkocher? Und wie lässt sich mit heißer Luft ein Motor betreiben?

Wissensvermittlung gelingt nicht nur mit Lehrbüchern, sondern vor allem auch mit tollen Versuchen. Der Energieparcours an der TH Bingen ist ein interaktives Lernerlebnis rund um das Thema Energie. Der Parcours besteht aus 15 Experimenten mit den Schwerpunkten Energiegewinnung, Energieumwandlung und Energienutzung.

Energie zum Anfassen

Ergänzen Sie mit diesem außerschulischen Lernort Ihren Physik- und Chemieunterricht ab Jahrgangsstufe zehn. Schülerinnen und Schüler bestimmen unter anderem die charakteristischen Größen eines Windrades, ermitteln die Leistung eines Stirlingmotors und lernen, wie eine Brennstoffzelle arbeitet. Dabei üben die Schüler*innen erstes wissenschaftliches Arbeiten. Sie lernen die vorgegebenen Aufgaben und Anleitungen zum Experimentieren zu verstehen, eigenständig die Versuche aufzubauen und Messungen durchzuführen. Verschiedene Fachbegriffe aus der Physik und Chemie werden dabei ganz spielerisch trainiert wie beispielsweise Wirkungsgrad, Energieumwandlungskette, Wellenlänge oder exotherme und endotherme Reaktionen.

Planen Sie den Parcours in Ihren Unterricht ein

Der Energieparcours, der ursprünglich viele Jahre lang an der Johannes-Gutenberg-Universität angeboten wurde, wird seit dem Jahr 2015 als sehr erfolgreiches MINT-Projekt an der TH Bingen fortgesetzt. Als interessierte Lehrerinnen und Lehrer können Sie mit ihren Schulklassen das kostenlose Angebot eines vierstündigen Besuches auf dem Campus der TH Bingen (Gebäude 11, Am Langenstein) nutzen. Oder Sie bauen das Projekt als Kooperationsschule fest in den Lehrplan ein.

Die Versuche

Passivhaus

Mit welchem Material dämmt man ein Haus, damit die Wärmeverluste im Winter möglichst gering sind? Um das herauszufinden, werden drei Behälter mit jeweils der gleichen Menge Wasser gefüllt. Die Behälter sind mit verschiedenen Materialien umhüllt (Beton, Kunststoff, Holz).

Wie ändert sich die Wassertemperatur in den drei Behältern über einen Zeitraum von 5 Minuten? Was bedeutet das für die Dämmung eines Hauses? Im zweiten Teil des Versuches wird untersucht, wie sich in einem Modellhaus unterschiedliche Fensterverglasungen auswirken.

Akkumulatoren

Wann ist ein Akku leer? Und ist er wirklich leer, wenn er ein Gerät nicht mehr betreibt oder antreibt? Mit Hilfe eines Akkuschraubers wird der Vorgang der Energiespeicherung genauer ins Auge gefasst. Die Belastung des Akkus wird einerseits im Leerlauf und während des Bohrens in Holz untersucht.

Die heimlichen Stromfresser im Haushalt (u.a. Stand-by Geräte, Uhren in Geräten, etc.) werden aufgelistet und der daraus resultierende jährliche Stromverbrauch sowie die entstehenden Kosten eines Haushaltes abgeschätzt.

Windenergie

Die schimmernden Solaranlagen kann man heute auf vielen Dächern sehen. Mit unserer Modellanlage und einer Lampe als Ersatz für die Sonne können wir untersuchen, wie der Stand der Sonne relativ zum Solarmodul die Energiegewinnung beeinflusst. Strahlt die Sonne stärker, ist dann auch die Energieausbeutung höher? Hängt die Energieausbeutung mit den Jahres- oder Tageszeiten zusammen? Dies sind wichtige Fragen, die bei dem Thema Solarenergie auftauchen und die mit Hilfe des Experiments beantwortet werden können.