Bildung für nachhaltige Entwicklung: Bezahlbare und saubere Energie

Energie ist eines der zentralen Grundelemente der modernen Gesellschaft und bildet die Grundlage für Bereiche wie Mobilität, Kommunikation, Industrie und den privaten Alltag. In der Vergangenheit wurde Energie vor allem aus fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie aus Atomenergie gewonnen. Diese Formen der Energieerzeugung haben zwar wirtschaftliches Wachstum ermöglicht, sind jedoch mit erheblichen Problemen verbunden, darunter Umweltverschmutzung, Treibhausgasemissionen, endliche Ressourcen sowie Risiken für Mensch und Natur. Vor diesem Hintergrund formulierten die Vereinten Nationen im Rahmen der Nachhaltigen Entwicklungsziele das Ziel 7: „Bezahlbare und saubere Energie“. Dieses Ziel verfolgt das Anliegen, eine nachhaltige und umweltverträgliche Energieversorgung für alle zu fördern. Erneuerbare Energien wie Solar-, Wind- und Wasserkraft bieten hierfür große Chancen, bringen jedoch ebenfalls Herausforderungen mit sich. Dieser Lernplan zielt darauf ab, die Vor- und Nachteile fossiler und erneuerbarer Energiegewinnung gegenüberzustellen. Die Schülerinnen und Schüler sollen ökologische, ökonomische und gesellschaftliche Aspekte analysieren und auf dieser Grundlage eine begründete Bewertung der unterschiedlichen Energieformen vornehmen.

Ablauf der Einheit:

Die Bedeutung der Fossilen-Energie in der Vergangenheit

Kohlekraft

Kohle war in Deutschland über viele Jahrhunderte hinweg einer der bedeutendsten Energieträger. Bereits seit dem Mittelalter wurde Kohle genutzt, um Wärme und damit Energie zu gewinnen. Besonders während der Industrialisierung und der Blütezeit der Stahlindustrie spielte sie eine entscheidende Rolle für das wirtschaftliche Wachstum Deutschlands, da sie als zentrale Energiequelle für Produktion, Verkehr und Haushalte diente. Auch nach dem Zweiten Weltkrieg blieb Kohle der wichtigste Energielieferant des Landes und bildete die Grundlage für den Wiederaufbau und die wirtschaftliche Stabilisierung.

Dies war unter anderem darauf zurückzuführen, dass Deutschland über große Vorkommen an Braun- und Steinkohle verfügt. Obwohl ab den 1950er-Jahren zunehmend andere Energieträger wie Erdgas zur Energiegewinnung genutzt wurden, behielt Kohle zunächst weiterhin eine zentrale Bedeutung im deutschen Energiemix. Mit der Zeit sank jedoch die Nachfrage nach deutscher Kohle, da alternative Energieträger wie Gas und später auch die Atomkraft kostengünstiger Energie liefern konnten.

Um den Kohleabbau und die damit verbundenen Arbeitsplätze dennoch zu erhalten, wurde die deutsche Kohleindustrie über viele Jahre staatlich subventioniert, also finanziell unterstützt. Diese Förderung lief erst im Jahr 2018 aus und markierte damit das Ende des subventionierten Steinkohlebergbaus in Deutschland.

Öffnet die das Projekt Tagebau 360 und Startet eure Tour durch den Tagebau Garzweiler beantwortet dabei folgende Fragen:

Tagebau 360

Was ist ein Tagebau? Erkläre es so, wie Donya es in der Sendung erklärt hat.

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Wie viele Badewannen passen in eine Schaufel des Baggers?

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Was kannst du beobachten, wenn du dir den Tagebau im Video von oben anschaust?

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Wie wird aus Kohle Strom erzeugt? Erkläre den Vorgang kurz in 2–3 Sätzen.

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Wie lang sind die Förderbänder im Tagebau insgesamt?

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Wie viele Förderbänder kommen in der Sortierstation (Bandsammelpunkt) zusammen?

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Wie viel Material schafft der Absetzer an einem einzigen Tag? (Rechne die Menge aus.)

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Meinung:

Klimaschutz gegen Arbeitsplätze: Um das Klima zu schützen, soll in Deutschland bald kein Strom mehr aus Kohle gewonnen werden (Kohleausstieg). Das bedeutet aber auch, dass viele Menschen ihre Arbeit im Tagebau verlieren. Diskutiert in der Gruppe: Was ist in diesem Fall wichtiger – der Schutz der Umwelt oder die Sicherheit der Arbeitsplätze in der Region?

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Heimat oder Stromversorgung? Für den Tagebau werden oft ganze Dörfer abgerissen und die Menschen müssen in neue Orte umziehen. Findest du es gerechtfertigt, dass Menschen ihre Heimat verlassen müssen, damit wir in Deutschland genug günstigen Strom haben? Begründe deine Meinung.

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Atomkraft:

In den 1960er-Jahren verbreiteten sich weltweit immer mehr Atomkraftwerke zur Energiegewinnung. Zunächst galt die Atomkraft als sichere, saubere und nahezu unerschöpfliche Energiequelle, besonders da sie im Vergleich zu fossilen Energieträgern deutlich weniger CO₂ ausstößt. Mit der Zeit wurde jedoch deutlich, dass die Nutzung der Atomenergie mit erheblichen Risiken verbunden ist. Vor allem die Entsorgung des bei der Energieproduktion entstehenden radioaktiven Mülls stellte und stellt bis heute ein großes Problem dar. Zudem entstehen bei der Nutzung von Atomkraft radioaktive Strahlungen, die für Mensch und Umwelt gefährlich sind. Reaktorunfälle wie 1986 in Tschernobyl und 2011 in Fukushima haben gezeigt, welche schweren Folgen Atomkraft haben kann: Viele Menschen wurden verstrahlt, große Gebiete wurden langfristig unbewohnbar. Auch im normalen Betrieb von Atomkraftwerken bestehen gesundheitliche Risiken, etwa ein erhöhtes Krebsrisiko für Menschen, die in der Nähe solcher Anlagen leben. Außerdem gibt es bis heute kein sicheres Endlager für den radioaktiven Müll. Aus diesen Gründen haben sich viele Länder, darunter auch Deutschland, für den Ausstieg aus der Atomenergie entschieden. Dennoch wird bis heute diskutiert, ob die Risiken der Atomenergie und die ungelöste Entsorgung des radioaktiven Mülls in Kauf genommen werden sollten, da Atomkraftwerke nur sehr geringe CO₂-Emissionen verursachen und somit zum Klimaschutz beitragen können. Zudem liefern sie unabhängig von Wetterbedingungen kontinuierlich Strom und gelten bei modernem technischen Standard als vergleichsweise zuverlässig.

Tschernobyl

Erneuerbare Energie

Photovoltaik – Strom aus Sonnenlicht

Photovoltaik oder Solarenergie bezeichnet die Gewinnung von elektrischem Strom aus Sonnenlicht. Dies Geschieht entweder in großen Anlagen auf freien Flächen oder auch an Privathäusern. Das Herzstück einer Photovoltaik Anlage ist die Solarzelle. Sie besteht aus dem Halbleiter Silizium.

Aufgabe: In dem Video unten sollst du nun lernen, was Physikalisch in einer Solarzelle passiert.

Gruppenpuzzle <Diskussion

Einteilen in vier Gruppen:

Diskussion Solarenergie

Moderator:

Variante 1: Realistische gesellschaftliche Akteure (sehr empfehlenswert)

Jürgen Meffert Politiker

Jürgen Meffert ist Politiker. Er gilt als Sprecher für Familien mit Eigenheimen. Zwar befürwortet er moderne Energieformen, wichtiger ist ihm jedoch, dass die Stromkosten für Haushalte möglichst gering bleiben. Außerdem ist er der Meinung, dass sich Investitionen lohnen müssen.

In der aktuellen Debatte fragt er sich daher, ob sich Solaranlagen für einzelne Haushalte finanziell rentieren. Familien, die eine Anlage auf ihr Dach setzen, investieren zunächst einen größeren Geldbetrag. Für ihn stellt sich deshalb die zentrale Frage, ob diese Investition langfristig zu günstigeren Stromkosten führt. Daraus ergibt sich für ihn vor allem eine entscheidende Überlegung wie lange es dauert bis sich eine Solaranlage lohnt

Für die TV-Sendung hat er von seinem Büro folgenden Textlohnt zum Vorlesen erhalten:

Photovoltaik ist die Gewinnung von Energie aus Sonnenlucht. Es ist nach der Windergie auf der zweiten Stelle der ernuerbaren Stromerzeuger, etwa gleichauf mit Erdgas und Braunkohle energie. Einzelne Einfamilienhäuser haben etwa 12 000 Anschaffungskosten für eine Anlage. Während ihres Betriebs nfür etwa 25 Jahere muss jährlich etwa 150 Euro pro JAhr bezahlt werden. Stellt ein Haus mehr Energie her als es braucht kann dies an den Strommarkt verkauft werden. Dafür bekommen die Haushalte eine Einspeisevergütung von etwa 2500 Euro im Jahr neben der Einsparung von circa 400 Euro.

Die Fragen für Meffert: Wann lohnt sich ein Kauf der Anlage ?

Häufig gehen Anlagen jedoch schon früher kaputt, ist dirs der Fall hat sich die Investition nicht gelohnt xyz es muss daher anreize geben eine zu bauen bzw. das risiko darf nicht nur von Privatpersonen abhängen.

problem Einspeise Vergütung bei circa __ einkaufspreis für Kilowatt stunde xyz

EWrspranisse pro jahr:

Die Amortationszeit bezeichnet den Zeitpunkt an dem

Aber es muss sich lohnen und man braucht das Geld.

🏭 2. Energieunternehmen „RheinPower“

Interessen:

Stromverkauf
Gewinn
Versorgungssicherheit

Leitfragen:

Welche Rolle spielt Solarstrom im Energiemix?
Welche Probleme entstehen für Stromnetze?
Wie verdient man daran Geld?

🌍 3. Umweltorganisation „Future for Earth“

Interessen:

Klimaschutz
CO₂-Reduktion
Nachhaltigkeit

Leitfragen:

Wie klimafreundlich ist Solarenergie wirklich?
Welche Umweltprobleme entstehen bei Herstellung & Entsorgung?
Reicht Solarenergie für die Energiewende?

🏛 4. Stadtverwaltung Kamp-Lintfort

Interessen:

Klimaziele erreichen
Kosten im Blick behalten
Akzeptanz in der Bevölkerung

Leitfragen:

Soll die Stadt Solaranlagen fördern?
Welche Gebäude eignen sich?
Was kostet das – und was bringt es?

👷 5. Solartechniker / Handwerksbetrieb

Interessen:

Aufträge
technische Umsetzbarkeit
Fachkräftesicherung

Leitfragen:

Wie funktionieren Solaranlagen?
Welche Dächer eignen sich?
Welche technischen Grenzen gibt es?

AM Ende Photovoltaik Boxen im Physikunterricht