Falsche Vorstellungen über Energie im biologischen Kontext

Noch weniger geläufig sind den Jugendlichen chemische und biologische Aspekte der Energiewandlung. Die meisten glauben etwa, ein Katalysator erzeuge zusätzliche Energie und Nahrungsmittel würden bei der Verdauung Energie freisetzen. Erst in Klasse 11 sind immerhin rund 40 Prozent der Antworten korrekt. Die Liste der Fehlvorstellungen über Energie in biologischem Kontext ist umfangreich. So stimmt der überwiegende Teil der Jugendlichen der irrigen Ansicht zu, dass Muskeln elektrische Energie der Nerven in Bewegungsenergie und Wärme umwandeln. Diese Fehlvorstellung verstärkt sich sogar noch in der Klasse 11. Obwohl die Schülerinnen und Schüler den Begriff der Fotosynthese kennen, durchdringen sie deren energetische Aspekte kaum. Sie folgen hartnäckig einer stofflichen Sichtweise und sind der Ansicht, dass Pflanzen ihre Energie hauptsächlich aus den im Boden gespeicherten Nährstoffen beziehen.

Energiekonzept wird nicht auf den biologischen Bereich übertragen

Offenbar besteht für viele Lernende eine konzeptuelle Barriere, das Energiekonzept, das sie im Umfeld der unbelebten Natur kennengelernt haben, auch für den biologischen Bereich als gültig anzusehen. Vitalistische Vorstellungen halten sich hartnäckig. Rund ein Drittel der Schülerinnen und Schüler in Klasse 11 stimmen der irrigen Meinung zu, dass lebende Pflanzen neben der chemischen Energie noch eine geheimnisvolle Lebensenergie besitzen.

Relativ gutes Faktenwissen über erneuerbare Energien

In den Lehrplänen und den Bildungsstandards werden ökologische Zusammenhänge als besonders bedeutsam hervorgehoben. Man sollte also davon ausgehen, dass sie im Unterricht eine wichtige Rolle spielen. Zur Überprüfung ökologischer Energiefacetten im Test wurden Fragen aus dem Bereich der erneuerbaren Energien sowie zum System Erde (Strahlungsbilanz, Treibhauseffekt) gestellt. Das Faktenwissen über erneuerbare Energien ist relativ gut ausgeprägt. Acht von zehn Lernenden wissen beispielsweise, dass Erdgas und Kernkraft nicht dazugehören.

Wissen nicht belastbar - negativer Lerneffekt

Allerdings ist dieses Wissen nicht belastbar, wie die Reaktionen auf folgende Behauptungen belegen:

Nur 30 Prozent der Schülerinnen und Schüler erkennen, dass auch erneuerbare Energien auf eine weitere Energiequelle angewiesen sind. Die Unsicherheit verringert sich stark von Klasse 9 zur Klasse 11. Allerdings ist der Lerneffekt negativ. Gegenläufig zur Abnahme an Unsicherheit nimmt der Anteil inkorrekter Antworten in den höheren Klassenstufen zu.

Heterogenes Wissen zu erneuerbaren und konventionellen Energien

Dass Kernenergie nicht auf unsere Sonne zurückgeht, ist den Jugendlichen weitgehend bekannt. 40 Prozent verkennen allerdings, dass Biomasse auf Sonnenlicht beruht. Noch wesentlich geringer ist der Anteil von Schülerinnen und Schülern, die die Rolle der Sonnenstrahlung als Antrieb des Wasserkreislaufs und der Zirkulation des Windes erkennen. Noch weniger Lernende sehen einen Zusammenhang zwischen der Sonnenenergie und dem fossilen Energieträger Kohle, ein Produkt der Fotosynthese von Pflanzen früherer Erdzeitalter. Bei der Betrachtung der Einzelbeiträge zum Energie-Mix wissen die Schülerinnen und Schüler nur bei den erneuerbaren Energien Bescheid. Rund 60 Prozent kennt die Bedeutung der Windkraft. Bei den konventionellen Energien haben die Lernenden keine zutreffende Vorstellung von den tatsächlichen Anteilen der einzelnen Energieträger. Die Mehrzahl entscheidet sich falsch und meint, die Kernenergie stelle den größten Anteil.

Ökonomisches Wissen besonders schwach ausgeprägt

Diese Fragen stellen eine Verbindung zwischen Ökologie und Ökonomie her. Erwartungsgemäß ist das ökonomische Wissen aber ganz besonders schwach ausgeprägt. So glauben die Schülerinnen und Schüler, dass die meisten Energiekosten im Haushalt für den elektrischen Strom anfallen. Tatsächlich liegen Energiebedarf und Energiekosten für die Heizung höher. Auch Fragen der Versorgungssicherheit hinterlassen ratlose Schülerinnen und Schüler. Sie wissen zwar überwiegend - vermutlich aus den Medien -, dass Deutschland Erdgas vor allem aus Russland bezieht, vermuten aber zu Unrecht, dass das meiste importierte Erdöl aus Saudi-Arabien stammt.

In Reaktion auf die Umfrageergebnisse initiiert die RWE Stiftung einen Dialog zwischen Lehrkräften, Hochschulen und Bildungspolitik, um nachhaltige Konzepte und Netzwerke zur Qualitätsentwicklung des Unterrichts zum Thema Energie zu schaffen. Durch diese sogenannten "Bildungsnetzwerke Energie" sollen junge Menschen in die Lage versetzt werden, Fragen der Energieversorgung und Energieeffizienz souverän und wissensbasiert zu beantworten.