Erneuerbare Energien: Photovoltaikanlagen und Sonnenkollektoren

Mit der Unterrichtseinheit zum Thema "Sonnenenergie" soll den Schülerinnen und Schülern im Rahmen der Besprechung von erneuerbaren Energien verdeutlicht werden, warum es so wichtig ist und immer wichtiger werden wird, diese Art der Energieerzeugung massiv zu verstärken. Schülerinnen und Schüler kennen die heute schon auf einigen Hausdächern installierten Photovoltaikanlagen zur sauberen Stromgewinnung ebenso wie die Sonnenkollektoren zur Wärmegewinnung als Unterstützung von Heizung und Warmwasserbereitstellung. Im Unterricht werden den Lernenden zunächst die auf der Halbleitertechnologie beruhenden Grundlagen vermittelt, die es aufgrund des inneren Photoeffektes möglich machen, die Energie der einfallenden Sonnenstrahlen (Photonen) in elektrischen Strom umzuwandeln. Einfacher zu verstehen sind die Vorgänge bei Sonnenkollektoren, wo die einfallende Wärmeenergie der infraroten Strahlung genutzt wird, um Wasser zu erwärmen.

  • Physik / Technik
  • Sekundarstufe I
  • 3 Unterrichtsstunden
  • Ablaufplan, Didaktik/Methodik
  • 3 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Im Jahr 2019 betrug der Energiebedarf pro Person und Tag in Deutschland 123 kWh, in den USA 232 kWh. Weltweit wurde ein täglicher Energieverbrauch von 58 kWh pro Person errechnet. Wenn die Weltbevölkerung bis 2050 voraussichtlich auf 10 Milliarden Menschen ansteigt und alle Länder einen Energieverbrauch wie die USA hätten, müsste sich die Energieerzeugung versechsfachen. Derzeit werden noch etwa 85 Prozent des globalen Energiebedarfs durch fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl oder Gas gedeckt. Will man die gesteckten Ziele in der Klimapolitik erreichen, bleibt nichts anderes übrig, als die regenerativen Energiequellen – allen voran die praktisch unerschöpfliche Sonnenenergie – in einem bisher nicht gekannten Umfang auszubauen.

Den Zugriff auf das komplette Unterrichtsmaterial inklusive aller Texte und Informationen erhalten Sie mit einer Premium-Mitgliedschaft.

Schon Premium-Mitglied?
Noch kein Premium-Mitglied? Jetzt informieren

Unterrichtsmaterial "Photovoltaikanlagen und Sonnenkollektoren" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • wissen um die klimaschädlichen Prozesse bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen zur Energiegewinnung.
  • kennen die weltweit vereinbarten Klimaziele und deren Bedeutung für die Umwelt.
  • können die Wirkungsweise von Solarzellen und Sonnenkollektoren erklären.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet.
  • können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team.
  • setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.
  • erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden wertfrei diskutieren zu können.

Aus unserem Lehrer-Online-Shop

Huhn und Ei - Haltung und Mythen: DVD mit ...

Erstaunliche Zahlen im Zeitalter der Vogelgrippe: Über 18 Milliarden Eier werden jährlich in ...

79,00 €

Hühner - Verhaltensweisen, Rassen, Zucht: DVD mit ...

Auf der ganzen Welt werden Hühner als Haus- und Nutztiere gehalten. Über 150 Hühnerrassen gibt ...

79,00 €

Unser Wald - Im Jahreslauf: DVD mit ...

UNSER WALD - IM JAHRESVERLAUF Der Wald mit seiner Tier- und Pflanzenwelt als Teil des ...

79,00 €

Gravitation - Anziehung von Massen: DVD mit ...

Die Schwerkraft ist die Kraft, mit der etwas zu Boden gezogen wird. Sie sorgt dafür, dass ...

79,00 €

Faszination Fluss - Tiere im und am Wasser: DVD ...

Bäche und Flüsse durchziehen unser Land. Sie treten in einem natürlichen Lauf über ihre Ufer ...

79,00 €

Gesunde Ernährung - Bleib gesund und fit!: DVD und ...

Die DVD gibt einen Einblick in ausgewählte Themenaspekte der gesunden Ernährung. In einfacher ...

79,00 €

Enten - Aussehen, Lebensweise, Arten: DVD mit ...

Enten zählen zu unseren bekanntesten Wasservögeln. Sie sind fast auf jedem größeren Gewässer ...

79,00 €

Hase und Kaninchen - Gemeinsamkeiten und ...

Wie unterscheidet man einen Hasen von einem Kaninchen? Auf den ersten Blick sehen sie sich zum ...

79,00 €

Haushund - Bester Freund des Menschen: DVD mit ...

Fast fünf Millionen Hunde leben in Deutschland und deren Besitzer kümmern sich meist liebevoll ...

79,00 €

Hamster - Merkmale, Lebensweise, Schutz: DVD mit ...

Hamster sind kleine Nager mit vier scharfen Nagezähnen. Sie sind mit Mäusen verwandt. Mit ...

79,00 €

Autor

Portrait von Wolfgang Vogg
Wolfgang Vogg

Zum Autoren-Profil

Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.