NWT Bareis Klasse 10an UE „Klimawandel“
Thema der Doppelstunde: "Wie können wir bei der Beleuchtung das Klima schützen?“

Lernziele:

Grobziel:

Die SuS können qualitativ und exemplarisch auch quantitativ Möglichkeiten aufzeigen, bei der Beleuchtung zum Klimaschutz beizutragen und diese Möglichkeiten beurteilen.

Kognitive Lernziele:

1. Die SuS kennen Möglichkeiten, bei der Beleuchtung das Klima zu schützen und ordnen diese den grundlegenden Optionen für Klimaschutz (hier insbesondere: Energieeffizienz erhöhen, Lebensstil ändern und erneuerbare Energien nutzen) zu.

2. Die SuS beurteilen die Chancen effizienter Energienutzung am Beispiel der Beleuchtung, indem sie die Leistung unterschiedlicher Lampenarten messen und in einer Beispielrechnung deren Energiebedarf, Energiekosten und CO₂-Ausstoß über 10 Jahre berechnen, vergleichen und daraus Schlüsse ziehen.

3. Die SuS beurteilen die Chancen von Verhaltensänderungen am Beispiel der Beleuchtung, indem sie mit einer Beispielrechnung zeigen, wie viel Energie, Kosten und CO₂-Ausstoß alle Klassen am FPGZ pro Jahr durch Vermeiden unnötiger Beleuchtung einsparen können und daraus Schlüsse ziehen.

4. Die SuS kennen die bisherigen Einsparerfolge im „Energieverbrauch“ (physikalisch korrekt: Energiebedarf), bei den Energiekosten und dem CO₂-Ausstoß der Schule im Rahmen des Projekts LESS – Lukratives Energiesparen an Stuttgarter Schulen.

Methodische Lernziele:

5. Die SUS messen mit einem Energiekostenmessgerät den Energiebedarf von elektrischen Geräten.

6. Die SuS führen Beispielrechnungen zu Energiebedarf, Energiekosten und CO₂-Ausstoß durch.

7. Die SuS formulieren prägnante Zusammenfassungen der Ergebnisse der Modellrechnungen, indem sie „Wenn-Dann-Aussagen“ unter Verwendung von relativen bzw. absoluten Vergleichen mit sinnvoll gerundeten Ergebnissen machen.

8. (Fakultativ:) Die SuS erklären eine Station der Ausstellung „Klimawandel zum Anfassen – Klimaschutz zum Anpacken“.

Affektive Lernziele:

9. Die SuS entwickeln die Bereitschaft, sich in ihrem schulischen und häuslichen Umfeld für Klimaschutz zu engagieren.

Zeit	Unterrichts-phase	Sozial-form	Lehrerverhalten	Schülerverhalten
11.25	Motivierung/ Zielorien-tierung Ergebnis-sicherung	UG	„Ich habe hier drei Lampen. Welche leuchtet am hellsten? Welche braucht am wenigsten Energie? Jetzt messen wir die Leistung der Lampen mit dem Energiekostenmessgerät. Warum haben die Glühlampe und die Halogenlampe einen viel höheren Energiebedarf als die beiden andren Lampen? Haltet vorsichtig eure Hände an die Lampen! Ziel der heutigen Doppelstunde ist, zu verstehen, wie wir bei der Beleuchtung das Klima schützen können. Welche Möglichkeiten kennt ihr, bei der Beleuchtung das Klima zu schützen? Ordnet diese Möglichkeiten den grundlegenden Optionen für Klimaschutz zu!“	SuS stellen Vermutungen an. SuS kommen an den Lehrertisch SuS messen mit dem Energiekostenmessgerät und lesen die Werte ab. SuS spüren die Abwärme und erkennen, was mit der zusätzlichen Energie bei der Glühlampe geschieht. SuS zählen auf: „ 1. Das Licht ausschalten, wenn es hell genug ist 2. Den Raum nicht unnötig mit den Jalousien verdunkeln 3. Lampen mit wenig Energiebedarf verwenden (LED) 4. Strom aus EE nutzen (Energieanbieter wechseln) Verhaltensänderungen: 1. und 2. Energieeffizienz erhöhen: 3. Umstieg auf erneuerbare Energien: 4.“
11.40	Erarbeitung 1	UG	„Bisher können wir nicht abschätzen, wie viel Geld und CO₂ man einspart, wenn man klimafreundliche Lampen verwendet oder das Licht in den Klassenräumen nicht unnötig brennen lässt. Dies wollen wir anhand von Beispielrechnungen untersuchen. Wir berechnen jetzt, wie viel Energie, Geld und CO₂ wir in 10 Jahren einsparen, wenn wir eine Halogenlampe durch eine LED-Lampe ersetzen. Und das Ergebnis wollen wir so formulieren, dass es ein Mensch versteht, der nicht unsere Rechnungen kennt. Welche Informationen brauchen wir für unsere Beispielrechnung?“ Leistung in Watt: 46 W, Energiebedarf („Energieverbrauch“) in kWh (auch Joule = Wattsekunde), Kosten: 0,30 Euro/kWh, CO₂-Ausstoß: 0,5 kg/kWh. Tägliche Beleuchtungsdauer z. B. 3h/d. Anschaffungskosten und Nutzungsdauer der Lampen.	SuS notieren die Grundlagen für die Beispielrechnungen und die Annahmen. Einführendes Bsp. für den Zusammenhang zwischen Leistung und Energie: „50 W20h = 1000 Wh = 1 kWh Leistung Zeit = Energie (Arbeit)“ SuS führen die Beispielrechnung für die Halogenlampe durch, z. B. Energie: 0,046kW3h/d365d/a10a = 503,7 kWh Kosten: 503,7 kWh0,30 Euro/kWh + 52Euro = 161,11 Euro CO₂-Ausstoß: 503,7 kWh0,5 kg/kWh = 251,85 kg CO₂
11.50		PA		SuS führen die Beispielrechnung für die LED-Lampe durch und formulieren einen möglichst prägnanten Antwortsatz. LED-Lampe: Energie: 0,011 kW3h/d365d/a10a = 120,45 kWh Kosten: 120,45 kWh 0,30 Euro/kWh + 110 Euro = 46,14 Euro CO₂-Ausstoß: 120,45 kWh0,5 kg/kWh = 60,225 kg CO₂
	Zusatz-aufgabe zur Binnen-differen-zierung	PA/EA	„Wie viel Energiekosten und CO₂ kann man im Aufenthaltsraum (48 Leuchtstoffröhren) pro Schuljahr vermeiden, wenn man pro Schultag vier Stunden weniger das Licht brennen lässt?“ Berechnet und formuliert einen prägnanten Ergebnissatz.	“Energie: 480,07kW4h/d190d/a = 2553,6 kWh/a Kosten: 2553,6 kWh/a 0,215 Euro/kWh = 549,02 Euro/a CO₂-Ausstoß: 2553,6 kWh/a *0,5 kgCO₂/kWh = 1276,8 kg CO₂/a Wenn man im Aufenthaltsraum 4 Stunden pro Schultag weniger das Licht brennen lässt, spart man allein dadurch in einem Jahr über 500 Euro und deutlich mehr als eine Tonne CO₂.“
12.00	Ergebnis-sicherung	UG	Ggf.: „Welche zusätzlichen Angaben (Voraussetzungen) sind für den Ergebnissatz erforderlich? Wie kann man die Ergebnisse einprägsam angeben?“ „Wir haben in einem Bsp. gerechnet, was die Erhöhung der Energieeffizienz bringt. Jetzt berechnen wir in einem Bsp., was Verhaltensänderungen bewirkt.	SuS schreiben die Ergebnisse der Rechnung zur LED-Lampe samt Rechenwegen an die Tafel und lesen ihre Antwortsätze vor, z. B.: „Wenn man eine Halogenlampe mit täglicher Brenndauer von drei Stunden durch eine LED-Lampe ersetzt, spart man in 10 Jahren über 100 Euro und vermeidet den Ausstoß von fast 200 kg CO₂. Man senkt Kosten und CO₂-Ausstoß um über 70%.“
12.10	Erarbeitung 2	UG	„Wir führen eine Beispielrechnung durch, um herauszufinden, wie viel Geld und CO₂ man pro Schuljahr einspart, wenn alle Klassen im Unterricht das Licht nicht unnötig brennen lassen. Welche Informationen brauchen wir hierzu?“	Leistung pro Leuchtstoffröhre: ca. 70W Anzahl der Lampen pro Unterrichtsraum: 232 = 12 Anzahl der Klassen: 84-1 = 31 Anzahl der Stunden, an denen pro Unterrichtstag das Licht bei unachtsamen Klassen unnötigerweise brennt: z. B. 4h Anzahl der Schultage: (ca. 14w unterr.-frei) 38w5d = 190d Kosten (0,215 Euro/kWh) und CO₂-Ausstoß (0,5 kg/kWh)
12.20		PA	„Führt die Modellrechnung durch und vergleicht die Ergebnisse mit den bisherigen Einsparerfolgen im Rahmen des LESS-Projektes an unserer Schule.“	SuS führen die Modellrechnung durch und formulieren einen prägnanten Antwortsatz, z. B.: “Energie: 120,07kW314h/d190d/a = 19.790,4 kWh/a Kosten: 19.790,4 kWh/a0,215 Euro/kWh = 4254,94 Euro/a CO₂-Ausstoß: 19.790,4 kWh/a0,5kg CO₂/kWh = 9895,2 kg CO₂ /a“ Sie vergleichen dies mit den bisherigen Einsparungen am FPGZ.
12.30	Ergebnis-sicherung	UG	„Präsentiert eure Ergebnisse.“ L. stellt das LESS-Projekt vor und erklärt, was mit den ausgezahlten LESS-Geldern geschieht.	SuS schreiben die Ergebnisse, evtl. mit Rechenweg, an die Tafel und setzen diese in Beziehung zu den Einsparergebnissen im Rahmen des LESS-Projekts: „Wenn alle Klassen 4 Stunden pro Tag weniger das Licht in den Unterrichtsräumen brennen lassen, spart man pro Schuljahr über 4000 Euro und vermindert den CO₂-Ausstoß um fast 10 t.“ Vgl. mit LESS-Daten.
12.35	Zusammen-fassung / Anwendung	UG EA	„Beurteilt, was es bringt, an der Schule und zuhause bei der Beleuchtung Energie zu sparen!“ „Entwerft eine ca. dreiminütige Präsentation, in der ihr einer achten Klasse, die die Ausstellung „Klimawandel zum Anfassen – Klimaschutz zum Anpacken“ besucht, erklärt, wie sie bei der Beleuchtung Energie sparen kann. Geht von den ausgestellten Objekten (Lampen + Energiekostenmessgerät) aus. Es ist nicht sinnvoll, den kompletten Inhalt der Tafel 26 / des Broschürenkap. 26 wiederzugeben. Gerne dürft ihr auch Zusatzinformationen aus dieser Stunde verwenden, die nicht auf dem Roll-up stehen.“	SuS beurteilen SuS lesen das Kap. 26 in der Broschüre, vgl. www.klimaaustellung.de SuS bereiten die Präsentation vor.
12.50	s. o.	SV UG		Ein oder zwei SuS halten die Präsentation vor der Klasse. SuS bewerten sie (zusammen mit dem Lehrer).
Fak.	Stellung der Langfrist-HA	UG	L stellt HA zu häuslichen Untersuchungen mit dem Energiekostenmesser (AB).
Fak. statt Zsfg.	Weiter-führender Gedanke:	UG	„Was bringt es, wenn wir Energie einsparen?“ – Der Reboundeffekt (evtl. anhand Klimabroschüre Kap. 27) www.klimaaustellung.de

Bilder einer Ausstellung: Klimawandel zum Anfassen Klimaschutz zum Anpacken

Hier werden Ausstellungsobjekte und -Installationen im Zusammenhang mit dem jeweiligen Rollup gezeigt.

Der Hockeyschläger veranschaulicht den Temperaturverlauf auf der Nordhalbkugel in den letzten Jahrhunderten. Ein Video zeigt die Weltkarte der Tempersturentwicklung der letzten etwa 130 Jahre.

Kontakt

Zwei Glaskästen, einmal mit Luft, einmal mit CO2 befüllt, veranschaulichen den Treibhauseffekt. Das Thermometer im mit CO2 gefüllten Glaskasten zeigt eine höhere Temperatur.

80 ml Benzin (dargestellt im Standzylinder) verbrennen zu 90 Liter CO2, veranschaulicht mit dem Karton.

Das grüne Tuch trocknet am schnellsten, wenn man es mit hoher Temperatur föhnt. Denn warme Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte. Die durch den Klimawandel erwärmte Luft kann ebenfalls mehr Wasserampf aufnehmen. Dieses wirkt als Treibhausgas.

Helle Flächen reflektieren einen großen Teil des Lichts, dunkle absorbieren mehr und werden dadurch wärmer, wie man mit dem Thermometer nachmessen kann. Die Erderwärmung sorgt für mehr dunkle Flächen, wodurch es noch wärmer wird..

Der Karton mit einer Innenfläche von einem Quadratmeter wird von einer 3-Watt-LED ausgeleuchtet. 3 Watt/m², soviel an Energie gelangt durch die Emissionen an langlebigen Treibhausgasen zusätzlich auf die Erde.

Wenn man Würfel entsprechend zinkt (manipuliert), liefern sie mehr Sechsen. Durch den Ausstoß von Treibhausgasen haben wir Menschen die Wetterwürfel gezinkt, es gibt dadurch mehr Extremwetter.

In einer Sanduhr, in der nur wenig Sand strömt, kann eine Ameise überleben, in einer mit großer Öffnung wird sie verschüttet werden. Genauso kann die Natur sich an einen langsamen Klimawandel anpassen, an einen raschen kaum.

Mediterrane Pflanzen, hier Lavendel, bald auch wildwachsend in Deutschland?

Das Video zeigt eindrücklich eine heftige Überschwemmung.

Das feuchte Tuch ist kühler als das trockene. Das liegt daran, dass am feuchten Tuch Wasser verdunstet, was Verdunstungsenergie erfordert. Kondensiert Wasserdampf zu Wassser, wird diese Energie wieder freigesetzt - Treibstoff für Hurrikane.

Das Buch zeigt u. a. die Pasterze, den größten Gletscher Österreichs, vom gleichen Standort aus mit einem Zeitunterschied von 70 Jahren.

Das Video zeigt die zeiltliche Entwicklung der Ausdehnung des arktischen Meereises jeweils im September seit den 80er Jahren. Das Wasserglas zeigt: Schmilzt Eis, das auf dem Wasser schwimmt, steigt der Wasserspiegel nicht an.

Das Plakat rechts zeigt einzelne Kippelemente, die durch den Klimawandel kippen und diesen verschärfen können.

Das Wachs in der Lampe steigt auf und ab, je nachdem ob es sich erwärmungsbedingt ausdeht oder abkühlungsbedingt zusammenzieht. Auch das Wasser des Nordatlantikstroms kann nur absinken, wenn seine Dichte hoch genug ist. Hierfür muss es abkühlen.

Eisbären sind Sympathieträger für den Klimaschutz, ihr Lebensraum ist durch den Klimawandel bedroht.

Installation zum Meeresspiegelanstieg

Der Laptop zeigt, wie sich die Landkarte beim Anstieg des Meeresspiegels um 1, 2, 5 oder 10 m ändert.

Bunte und ausgebleichte Korallen - eine Leihgabe aus dem Naturkundemuseum Stuttgart. Einige ausgebleichte Korallen können von uns ausgeliehen werden.

Gehört der Kuckuck zu den Verlieren des Klimawandels? Leihgabe des Naturkundemuseums Stttgart. Alternativ zeigen wir eine Kuckucksuhr.

Die allergieauslösenden Ambrosiasamen werden auch durch Vogelfutter verbreitet. Der Klimawandel schafft der Ambosiapflanze zunehmend auch bei uns Lebensraum.

Die Karte rechts neben dem Rollup zeigt, wo überall auf der Erde Kipppunkte überschritten werden können, bei denen der Klimawandel drastische Konsequenzen haben kann.