In der Unterrichtseinheit zum Thema "Karneval im alten Rom" erleben die Schülerinnen und Schüler die alten Römer während der Saturnalien, dem beliebtesten römischen Fest der damaligen Zeit. Sie bekommen einen Einblick in eine karneval-ähnliche Feierzeit, die mit weihnachtlichen Elementen gepaart, sehr gut mit heutigen Fastnachts- und Weihnachtsbräuchen verglichen werden kann. " Uncti et madidi dies " – feuchtfröhliche Tage – so bezeichnet Martial (Epigramme XI, 6; XIV, 1, 9) die römischen Saturnalien . Die römischen Saturnalien wurden nach dem altlatinischen Gott Saturn aus der Frühzeit der Römer benannt. Die zahlreichen Quellen zur Vorgeschichte und zum Verlauf des römischen Saturnalien-Festes zeigen variantenreich einen etwaigen griechischen Einfluss, denn das römische Saturnalien-Fest ähnelt dem griechischen Kronia-Fest, das dem Saturn-Äquivalent Kronos geweiht war. Die Kultstatue des Gottes Saturn wurde am 17. Dezember, dem Weihetag des Saturn-Tempels, auf dem Forum Romanum von den aus zeremoniellen Gründen angelegten Beinfesseln aus Wolle von der Priesterschaft befreit. Es folgten ein Opfer und Gelage für alle Anwesenden. Mit dem freudigen Ruf "Io Saturnalia" wurde die Festzeit ( feriae ) offiziell für alle Bürger eingeleitet. Die Festzeit dauerte im 1. Jahrhundert drei beziehungsweise fünf Tage und in der Kaiserzeit bis in die Spätantike sieben Tage. Aufgrund der Beliebtheit des Festes, das auch bis in die Provinzen hinein gefeiert wurde, wurde die Dauer bis zum 30. Dezember ausgedehnt. Besonderheiten der Saturnalien waren: Es durfte kein Krieg begonnen werden. Die öffentlichen Einrichtungen, Verwaltungen, Geschäfte und Schulen waren geschlossen. Die Gerichtsverhandlungen waren ausgesetzt. Die strikten sozialen und gesellschaftlichen Schranken fielen für eine begrenzte Zeit: Herren und Sklaven tauschten die Rollen, ebenso Erwachsene und Kinder. Ausgelassenes Feiern bis zum Abwinken mit Freunden und Familie, Essen, Trinken, Spielen war angesagt. Im privaten Bereich wurden die Aktionen wie Glücksspiele von einem Festkönig ( princeps Saturnalicius ) koordiniert (Tacitus, Ann. XIII 15; Lucian, Saturnalia 4). Die römische Gesellschaft trug leichte Kleidung, Filzkappen (Singular: pileus ), das Zeichen freigelassener Sklaven, und verzichtete auf die Toga (Martial, epig. XIV 141, VI 24, XIV 1; Seneca, epist. ad Luc. 18). Es gab das Recht der freien Rede, die sogenannte libertas Decembri s (Horaz, sermones II 7, 5), vergleichbar mit der heutigen "Narrenfreiheit" im Karneval (Macrobius, Saturnalia I, 7; Martial epig. XI 6, XIV 1). Neben dem lauten Trubel (Seneca, epist. ad Luc. 18, 1) gab es auch gepflegte Gespräche über römische Religion und Kultur, wovon Macrobius in seinem Werk "Saturnalia" berichtet. Die Wohnungen wurden weihnachtsähnlich mit Grünzeug und Lichtern geschmückt, Märkte wurden zum Anlass der Saturnalien eingerichtet und Geschenke wie symbolische Tonpuppen und Wachskerzen wurden ausgetauscht (Juvenal, Satiren 6, 153ff; Macrobius Sat. 1, 10, 24. 11, 50). Relevanz des Themas Das Thema "Karneval" ist im Latein-Unterricht unüblich, weil die Lehrbücher darüber in den Sachtexten nicht viel verlauten lassen. Die Götterthematik und das klassische griechisch-römische Pantheon rund um Zeus oder Jupiter sind allerdings in den Lehrbüchern überall zu finden und gehören im Geschichts- und Religionsunterricht zum Grundwissen. Die Opfer und Feste werden in diesem Zusammenhang vorgestellt. Die Sühne- und Reinigungsopfer wirken mit ihrem streng zeremoniellen kultischen Charakter auf die Lernenden eher befremdlich. Die Saturnalien hingegen sind durch ihren fröhlichen Feiercharakter mit karnevalistischem Einschlag und weihnachtlicher Dekorationsatmosphäre für die Schülerinnen und Schüler deutlich lebensnäher. Vorkenntnisse Die Kenntnisse über die altitalischen Götter der Frühzeit Roms liegen möglicherweise aus den Fächern Geschichte und Religion vor. Der Gott Saturn ist sicher als Namensgeber des Planeten oder möglicherweise aus der Werbung bekannt. Sein eigentliches Wesen als Agrargottheit kann von den Lernenden durch ein Arbeitsblatt mit Interneteinsatz selbstständig erarbeitet werden. Didaktisch-methodische Analyse Das Saturnalien-Fest bietet aufgrund der abwechslungsreichen Elemente ein interessantes und zeitlich variables Unterrichtsthema. Eine zeitnah-aktuelle Verknüpfung der Unterrichtseinheit mit der beliebten Karnevalszeit bietet sich an. Die Merkmale von Karneval, Fastnacht oder Fasend sind allen Schülerinnen und Schülern bekannt. Das eigene Wissen über das römische Volksfest vervollständigen die Lernenden selbstständig durch Arbeitsblätter in Paar- oder Gruppenarbeit mittels Internetrecherchen. Ein Vergleich der beiden Volksfeste zur Römerzeit und heute ist gewinnbringend und macht den Lernenden den Ursprung der Karnevalsmaskerade klar. Neben den Sachaspekten des Unterrichtsthemas sind auch die Förderung der Wortschatzarbeit und die Übersetzung sehr gut in die Unterrichtsreihe in Abhängigkeit vom Lernniveau der Schülerinnen und Schüler integrierbar. Das Anlegen eines Karneval-Glossars ist mit Online-Wörterbüchern und grundlegenden Grammatikkenntnissen möglich. Die ausgewählten Originaltexte zu den Saturnalien bieten einen vertiefenden Zusatz. Am Ende der Spracherlernung machen beispielsweise die Martial-Epigramme die beliebten Nussspiele für die Lernenden lebendig (IV, 46; V, 84). Für die Lektürephase eignen sich zum Beispiel: ausgewählte Senecabriefe (zum Beispiel 18) , Macrobius' " Saturnalia " in Ausschnitten, Vergils paradiesisch anmutende Schilderung des goldenen Zeitalters unter Saturns Herrschaft (Aeneis, 8), die den Rollentausch zwischen Herr und Sklave erklärbar macht. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die Saturnalien als Vorläufer des heutigen Karnevals kennen. vergleichen das antike Volksfest mit heutigen Karnevalsbräuchen. erhalten einen lebendigen Einblick in das römische Alltagsleben durch dem Lernniveau angepasste Originaltexte (beispielsweise von Martial). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren über das römische Saturnalienfest im Internet. setzen Online-Wörterbücher zum Erstellen eines Glossars beziehungsweise zur Übersetzung lateinischer Originaltexte ein. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Arbeitsblätter in arbeitsteiliger Gruppen- oder in Paararbeit. erfahren, dass die sozialen Grenzen zwischen Herr und Sklave als Besonderheit bei den Saturnalien gemäß dem mythischen Ideal des goldenen Zeitalters zeitlich beschränkt fielen.

Schülerinnen und Schüler lernen den Unterschied zwischen der in der Sonne ablaufenden und der technisch kontrollierten Kernfusion sowie die damit verbundenen verschiedenen Reaktortypen kennen. Vorgänge auf der Teilchenebene werden anhand einer Flash-Animation des Max-Planck Instituts für Plasmaphysik visualisiert. Auf der Grundlage der im Physikunterricht erworbenen Kenntnisse über Atomkerne sollen sich die Schülerinnen und Schüler ein Bild von der Kernfusion machen. Sie lernen die Chancen und Risiken dieser Technologie kennen und erfahren, welche Hindernisse Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler überwinden müssen, damit die verlockende Vision der Kernfusion Realität und zum "global player" im Energie-Mix der Zukunft wird. Das Thema knüpft unmittelbar an die Alltagswelt der Schülerinnen und Schüler an (Ölpreissteigerungen, Störfälle in Atomkraftwerken). Die Unterrichtseinheit bietet einen ersten Einblick in eine vielversprechende und innovative Methode der Energieerzeugung und verdeutlicht die Bedeutung und Notwendigkeit der Grundlagenforschung. Die Materialien der Unterrichtseinheit werden durch einen ITER - der Weg zu neuer, sauberer Energie ergänzt. Er informiert über die experimentelle Fusionsforschungsanlage der großen Industrienationen. Bis zum Jahr 2020 soll ITER im südfranzösischen Cadarache seinen Dienst aufnehmen. Die Materialien der Unterrichtseinheit sind ein Angebot der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V. Auf der Webseite max-wissen.de finden Sie weitere Materialien für den Unterricht und Hintergrundinformationen zu aktuellen Forschungsthemen aus Physik, Chemie, Biologie und Erdkunde. An allen max-wissen-Beiträgen sind Fachwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der Max-Planck-Gesellschaft beteiligt: Aktualität und fachliche Richtigkeit sind somit gewährleistet. Ein weiteres Angebot der Gesellschaft ist das Fragen-Portal : Lernende und Lehrpersonen können hier Fragen an Forscherinnen und Forscher stellen. Unterrichtsverlauf und Materialien Fachliche Voraussetzungen, Einbettung des Themas in den Unterricht und der Verlauf der Doppelstunde werden hier skizziert. ITER - der Weg zu neuer, sauberer Energie Für die Fortführung des Themas im Unterricht finden Sie hier weitere Informationen, Grafiken und Links zur internationalen Fusionsforschungsanlage. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Vorgänge bei der Fusionsreaktion von Deuterium und Tritium sowie das Ergebnis beschreiben können. das Funktionsprinzip des Magnetfeldkäfigs zum Einschließen des heißen Plasmas am Beispiel der beiden grundlegenden Reaktortypen Stellarator und Tokamak kennenlernen und erklären können. die Gefahren bei der Nutzung der Kernfusion erarbeiten und im Vergleich mit anderen Formen der Energieerzeugung bewerten. die Kernfusion als potenzielle, nahezu unerschöpfliche Energiequelle der Zukunft erkennen. Thema Wann "zündet" die Idee der Kernfusionstechnologie? Autorinnen und Autor Roland Wengenmayr, Dieter Lohmann, Sabina Griffith Fach Physik Zielgruppe Sekundarstufe II, nach didaktischer Reduktion auch Klasse 9 und 10 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetanschluss in ausreichender Anzahl (Arbeit in Kleingruppen), Adobe Animation Planung Tabellarischer Verlaufsplan Fachliche Voraussetzungen Bevor die Unterrichtseinheit durchgeführt werden kann, müssen die Schülerinnen und Schüler bereits grundlegende Kenntnisse über den Aufbau von Atomkernen erworben und die Sonne als Ort für natürlich ablaufende Kernfusionsreaktionen kennengelernt haben. Auch die dort dominierende "Proton-Proton-Reaktion 1" sollte bereits bekannt sein. Für einen schnellen Wissenszugewinn wäre es zudem hilfreich, wenn die Lernenden Vorwissen über andere Formen der Energiegewinnung - erneuerbare Energien, Kernkraft oder fossile Brennstoffe - besitzen. Einsatz (nicht nur) in der Oberstufe Die Unterrichtseinheit ist in erster Linie für den Physik- und Technikunterricht der Sekundarstufe II an Gymnasien und Gesamtschulen konzipiert. Nach einer Anpassung der Arbeitsblätter (Erklärung von Fachbegriffen, geringerer Schwierigkeitsgrad der Arbeitsaufträge) ist auch eine Nutzung in den Jahrgangsstufen 9 und 10 an Gymnasien, Realschulen oder Gesamtschulen möglich. Anbindung an Lehrpläne In (fast) allen Bundesländern bieten die Lehrpläne und Richtlinien Einsatzmöglichkeiten für die hier vorgestellte Unterrichtseinheit. Ausführliche Informationen dazu und Vorschläge für einen fächerübergreifenden Unterricht zum Thema Kernfusion finden Sie auf der Webseite max-wissen.de (siehe "Links zum Thema"). Natürliche und technisch kontrollierte Kernfusion Um das bereits erworbene Grundlagenwissen aufzufrischen und zu festigen, beginnt die Doppelstunde mit einer Sicherungsphase, in der die Schülerinnen und Schüler das Prinzip der Kernfusion in der Sonne ausführlich beschreiben und erklären. Danach zeigt die Lehrperson das Bild eines geplanten Fusionsreaktors. Die Schülerinnen und Schüler sollen möglichst selbstständig einen Zusammenhang zwischen den Motiven herstellen und die "künstliche", also technisch kontrollierte, Kernfusion als Thema der Doppelstunde benennen. Unterrichtsimpulse per Beamer oder Tageslichtprojektor Schon hier wird von den Lernenden erwartet, einfache Hypothesen zur Funktionsweise von "künstlichen" Reaktoren auf der Basis ihres Vorwissens aufzustellen. Diese Vorschläge sollen dann in der Diskussion mit anderen Lernenden gegebenenfalls präzisiert, korrigiert oder widerrufen werden. Je nach Leistungsstand des Kurses kann die Lehrerin oder der Lehrer in dieser Phase zusätzliche Unterrichtsimpulse (Folien mit Grafiken oder Bildern, Texte) bereithalten, damit ein schneller und motivierender Lernforschritt gelingt. Um die Erarbeitungsphase effektiv zu gestalten und Schülerinnen und Schüler zu motivieren, werden alt bewährte Medien (Arbeitsblätter mit Texten und Abbildungen) mit digitalen Medien kombiniert. Eine Flash-Animation vom Max-Planck Institut für Plasmaphysik verbildlicht abstrakte Inhalte wie die Deuterium-Tritium-Kernfusionsreaktion und liefert zusätzliche Informationen. Schülerinnen und Schüler können dabei auch die Zündungsbedingungen für die Fusionsreaktion experimentell erkunden. Zeiteinteilung Der Zeitbedarf der Unterrichtseinheit beträgt 90 Minuten. Bietet der Stundenplan nur kürzere Einheiten, kann der Unterricht nach der ersten Erarbeitungsphase, dem Zusammentragen der Resultate, der Ergebnissicherung sowie der zweiten Problemfindungsphase beendet werden (siehe Verlaufsplan). Das Arbeitsblatt 2 und die dazugehörigen Begleitinformationen ("Ein Käfig für das heiße Plasma") können dann im Rahmen der Hausaufgabe zum Einsatz kommen. Thema der folgenden Unterrichtsstunde wäre dann "Kernfusion und Radioaktivität" (Arbeitsblatt 3). Die Fusionsforschungsanlage ITER Nach der Doppelstunde kann das vollständige Schema eines zukünftigen Fusionskraftwerks erarbeitet werden (siehe MAX-Heft "Die Sonne im Tank"). Eine ausführliche Auseinandersetzung mit der in Planung befindlichen internationalen Fusionsforschungsanlage ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) kann das Wissen der Schülerinnen und Schüler weiter ausbauen. Bis zum Jahr 2020 soll ITER im südfranzösischen Cadarache seinen Dienst aufnehmen. Wenn alles klappt, könnten in der Mitte des 21. Jahrhunderts erste kommerzielle Fusionsanlagen mit der Produktion von Strom und Wärme beginnen. Besuch eines außerschulischen Lernorts Wenn möglich, sollte die Unterrichtsreihe durch den Besuch einer Forschungseinrichtung abgerundet werden. Als Exkursionsorte kommen folgende Ziele in Frage: Garching: ASDEX Upgrade Der Tokamak ging 1991 in Betrieb. Die Anlage untersucht Kernfragen der Fusionsforschung unter kraftwerksähnlichen Bedingungen. Greifswald: Wendelstein 7-X Der Stellarator, der gegenwärtig im IPP-Teilinstitut entsteht, wird ein optimiertes Magnetfeld testen, das die Probleme früherer Stellarator-Konzepte überwinden soll. Karlsruhe:Tritiumlabor, Institut für Technische Physik (ITEP) Der Arbeitsschwerpunkt des Labors liegt auf der Fusionsforschung für ITER und dem Karlsruher Tritium Neutrino Experiment (KATRIN). Energieversorgung der Zukunft Der globale Energieverbrauch wird sich bis zum Ende dieses Jahrhunderts verdreifachen, schätzen die Experten. Gleichzeitig schwinden unsere Vorräte an fossilen Brennstoffen und die ökologischen Folgen ihrer Nutzung belasten die Umwelt gravierend. Damit drängen sich zwei Fragen auf: Wie werden wir in Zukunft die Energieversorgung der Menschen gewährleisten? Und wie können wir dies tun, ohne dabei klimaschädliche Treibhausgase freizusetzen? Nationales Handeln ist unzureichend "Angsichts der Dimension dieser Herausforderung ist nationales Handeln allein völlig unzureichend", sagte der Generalsekretär der Vereinten Nationen, Ban Ki-Moon, im September 2007 in seiner Rede zur Klimapolitik. "Keine Nation kann diese Aufgabe alleine meistern. Keine Region kann sich von den Folgen des Klimawandels abkapseln." Mit der Unterzeichnung des ITER-Vertrages haben sich die großen Industrienationen, darunter China, Europa, Indien, Japan, Korea, Russland und die USA, zusammengeschlossen, um gemeinsam nach einer Lösung zu suchen. ITER (lateinisch "der Weg") soll demonstrieren, dass sich durch Kernfusion Energie in großem Maßstab erzeugen lässt. Russische Pionierarbeit ITER basiert auf dem Tokamak-Prinzip, das im Jahr 1952 von den sowjetischen Physikern Andrei Sacharow (1921-1989) und Igor Jewgenjewitsch Tamm (1895-1971) am Kurtschatow-Institut in Moskau entwickelt wurde. In einem Tokamak-Reaktor schließen zwei sich überlagernde Magnetfelder das Plasma ein: erstens ein toroidales Feld, das durch äußere Spulen erzeugt wird, und zweitens das Feld eines im Plasma fließenden Kreisstroms. In dem aus den beiden Feldern kombinierten Magnetfeld laufen die Feldlinien dann schraubenförmig um. Die größte Fusionsmaschine Zusätzlich benötigt der Tokamak noch ein drittes, vertikales Feld, das die Lage des Stroms im Plasmagefäß fixiert und den Plasmarand formt. Abb. 2 und Abb. 3 (zur Vergrößerung der Ausschnitte bitte anklicken) zeigen Schemata des Reaktors. Das heiße Plasma ist in Abb. 2 pinkfarben dargestellt. Aus den Grafiken wird durch die eingezeichneten Menschen die Dimension der Anlage deutlich. Die Bilder können Sie hier in höherer Auflösung herunterladen. Viele weitere Grafiken, Fotos und Informationen finden Sie auf der englischsprachigen ITER-Homepage . ITER ist eine experimentelle Anlage Viele Fusionsreaktoren sind seit den ersten Pioniertagen gebaut worden und haben bewiesen, dass die Kernfusion - die Reaktion, die Sonne und Sterne erstrahlen lässt - auch auf der Erde möglich ist. ITER, die bis heute größte jemals gebaute Fusionsmaschine, soll nun beweisen, dass Kernfusion eine Alternative zur Lösung des weltweiten Energie- wie des Umweltproblems ist. Auch wenn ITER selber noch keinen Strom produzieren wird, so werden doch im Rahmen dieses Projekts die Technologie und die Materialien auf ihre Serienreife hin getestet, sodass der nächste Schritt hin zu einem kommerziellen Fusionskraftwerk nicht mehr weit ist. Sommer 2010 - Baubeginn in Frankreich Standort von ITER ist Cadarache in Südfrankreich. Im Sommer 2010 beginnen der Bau der ersten Gebäude und die Aushebung des Tokamak-Fundaments. Währenddessen sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit mit weiteren Vorarbeiten beschäftigt. So wird zum Beispiel in Karlsruhe an Prototypen für die Vakuumpumpen gearbeitet, während in Hefei (China) die riesigen toroidalen Magnetfeldspulen für ITER gebogen werden (Abb. 4, zur Vergrößerung bitte anklicken).