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Homepage > Aktivitäten > Meteorologie > Klima > Das Klima, mein Planet und ich! > 5: Wie lässt sich zu Hause Energie sparen? > Wasser mit Sonnenenergie erwärmen

Unterrichtsstunde 12b (fakultativ): Wie kann man Wasser mit Sonnenenergie erwärmen?

Autor/inn/en:
Publikation: 18.3.2009
Lernstufe: 3
Ziele: Einen mit Sonnenenergie betriebenen Warmwasserboiler entwerfen.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Die Bahn der Sonne auf dem Boden nachzeichnen können.
  • Seine manuellen und technischen Fähigkeiten entfalten können.
Wortschatz: Sonnenenergie, Warmwasserboiler
Dauer: 1 Stunde
Material: Für jede Gruppe:
  • Karton
  • Klebeband
  • Scheiben aus transparentem Plastik (notfalls auch Klarsichtfolie)
  • Spiegel oder Aluminiumfolie
  • Wasserflaschen
  • Wasser
  • zwei Thermometer
  • Wolle oder Styropor
  • eine Wäscheklammer
  • schwarze Farbe oder schwarzes Papier
  • ein paar Werkzeuge (Schere, Zangen, ...)
Herkunft: La main à la pâte, Paris

In dieser und in der folgenden Unterrichtsstunde können viele der bereits erworbenen Kenntnisse wieder angewendet werden (Einfluss der Farbe auf die Temperatur eines Gegenstandes, Funktionsweise eines Treibhauses, Ausrichtung in Bezug auf die Sonne, Bedeutung der Wärmeidämmung usw.). In den beiden Stunden wird außerdem anschaulich klar, wie wir durch die Nutzung erneuerbarer Energien und insbesondere der Sonnenenergie den Ausstoß von Treibhausgasen reduzieren können.

Planung eines mit Sonnenenergie betriebenen Warmwasserboilers

Die/der Lehrende fragt die Schüler/innen, ob es möglich sei, mit Sonnenenergie das Wasser im Haus zu erwärmen und, wenn ja, wie man das macht und auf welche Punkte man beim Bau eines mit Sonnenenergie betriebenen Warmwasserboilers achten sollte.

Zunächst denken die Schüler/innen selber nach, dann kann der/die Lehrer/in ihnen eventuell – entweder in den Gruppen oder im Rahmen der ganzen Klasse – mit folgenden Schlüsselfragen auf die Sprünge helfen:

Die/der Lehrende stellt die verfügbaren Materialien vor und teilt die Schüler/innen in Gruppen auf. Jede Gruppe soll eine schematische Darstellung ihres Boilers anfertigen und genau überlegen, welche Materialien für den Bau gebraucht werden. Falls sie es möchten, können sie auch nicht vorhandene Materialien verwenden, wenn sie diese von zu Hause mitbringen können und sie nicht gefährlich sind.

Gemeinsame Besprechung

Jede Gruppe bestimmt eine/n Berichterstatter/in, der/die ihr Vorhaben an der Tafel vorstellt und erklärt, warum sie sich für genau diese Ausführung entschieden hat.

Manche Gruppen schlagen vielleicht eine sehr einfache Anordnung vor (eine schwarz angemalte Wasserflasche, die in die Sonne gestellt wird), andere eine etwas aufwändigere (die gleiche Flasche, umgeben von Spiegeln, um die Wärme auf der Flasche zu konzentrieren), wieder andere möglicherweise sogar sehr ausgetüftelte Ausführungen, wie zum Beispiel ein schwarzer Schlauch in einem Minitreibhaus, in dem Wasser aus einem Behälter (Wasserflasche) zirkulieren kann, wobei der Durchfluss entweder durch Anheben der Flasche oder durch Zusammenquetschen des Schlauchs mit einer Wäscheklammer zu regeln ist. Dieser letzte Aufbau läuft auf eine sehr interessante Arbeit hinaus.

Schema: Beispiel für ein
Warmwasserboiler

Abb. 1: Eine mögliche Konstruktion für einen sonnenenergiebetriebenen Warmwasserboiler

Damit der Warmwasserboiler möglichst gut funktioniert, sollte:

Die Schüler/innen bauen ihren Boiler. Sie können auch Wetten abschließen, welche Gruppe wohl den wirksamsten Boiler entworfen hat.

Bau des Boilers

Die Schüler/innen beginnen mit dem Bau ihrer Boiler, der in der folgenden Unterrichtsstunde fertiggestellt wird.

Foto: Kinderhände, die den
Schlauch auf den Behälterboden drücken

Abb. 2: Befestigung des Schlauchs auf dem Boden einer Wanne (5. Klasse von Christine Blaisot in Le Mesnil Esnard)

Letzte Aktualisierung: 28.6.2013

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