5.3: Kann man ein Auto mit Sonnenenergie betreiben?
| Autoren: | |
| Publikation: | 9.3.2015 |
| Lernstufe: | 3 |
| Übersicht: | Als Vorstufe zum Bau eines Autos, das keine fossilen Brennstoffe verwendet, benutzen die Schüler Solarzellen, um eine Lampe zum Leuchten zu bringen. |
| Angestrebte Kenntnisse: |
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| Wortschatz: | Solarzelle, Motor, Batterie, geschlossener Stromkreis |
| Dauer: | 1 Stunde |
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Für jede Gruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Ausgangsfrage
Die Lehrerin fragt: "Wir haben gesehen, dass Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor CO2 und andere Schadstoffe ausstoßen. Könnte man nicht ein Fahrzeug bauen, das kein Benzin braucht?".
Die Schüler diskutieren und kommen auf das Elektroauto. Ein Elektroauto lässt sich relativ einfach basteln. Man kann mit den Schülern natürlich auch die Problematik der Stromerzeugung erörtern (Strom aus fossilen Rohstoffen [Kohle, Gas und Erdöl], Strom aus Kernkraftwerken, Strom aus erneuerbaren Energien). Gibt es überhaupt "saubere" Stromquellen?
Eine erneuerbare (und saubere) Energiequelle ist die Sonnenenergie. In den kommenden vier Unterrichtsstunden soll ein Solarauto gebaut werden. Die nächste Frage, die sich stellt, ist daher: "Was brauchen wir, um ein Solarauto zu bauen?". Gemeinsam erstellen die Schüler eine Materialliste.
Technische Umsetzung (Gruppenarbeit)
Die Lehrerin gibt jeder Gruppe ein Solarmodul. "Wie kann man eine Leuchtdiode an ein solches Solarmodul anschließen?". Je nach verfügbarem Material wird der Versuch in kleinen Gruppen oder mit der ganzen Klasse durchgeführt. Wenn alle Gruppen die Leuchtdiode (oder die Glühlampe) erfolgreich zum Leuchten gebracht haben, wird ihnen ein Motor präsentiert. Nun beschäftigen sie sich mit Solarmodul und Motor.
Wissenschaftliche Anmerkung
Es kann sein, dass das Solarmodul nicht genügend Strom für den Motor liefert. Dann sollte man es durch eine Batterie ersetzen (siehe auch die gemeinsame Erörterung weiter unten).
Abb. 1: Geschlossener Stromkreis mit Solarmodul und Leuchtdiode [1]
Gemeinsame Erörterung
Die Lehrerin kann die Schüler nun fragen, was passiert, wenn ein mit Sonnenenergie betriebenes Fahrzeug durch einen Tunnel fährt, oder nachts fahren soll. Die Diskussion läuft darauf hinaus, dass es schlauer ist, den Motor nicht direkt mit Energie aus dem Solarmodul zu speisen. Besser ist es, wenn das Solarauto mit einer Batterie betrieben wird, die man mithilfe des Solarmoduls wieder auflädt.
Zusammenfassung
Die Klasse erarbeitet eine gemeinsame Schlussfolgerung.
Beispiel: Benutzt man Elektroautos anstatt Autos mit konventionellem Verbrennungsmotor, ist die Schadstoffbelastung der Luft geringer. Das ist besser für Umwelt, Gesundheit und Lebensqualität.
Eine weitere Schlussfolgerung kann sich auf die erworbenen Kenntnisse zum geschlossenen elektrischen Stromkreis beziehen.
Fußnote
1: Abb. 1: 6. Klasse von Igor Ferrieu (Le Kremlin-Bicêtre)
Letzte Aktualisierung: 27.6.2016
