„Erneuerbare Energien“ sind in Zeiten atomarer Bedrohung ein Schlagwort, das durch alle Gazetten wandert. Die Kopiervorlagen „Erneuerbare Energien“ richten sich an Schüler/innen der Klassen 4 bis 8 an Grund-, Haupt-, Realschulen, Gymnasien und Gesamtschulen sowie, je nach Leistungsfähigkeit, an Lernende von Förderschulen oder in Berufsgrundschuljahren. Fachübergreifend werden vor allem Sachtexte, Bilder und Zeichnungen zur Information über verschiedene Formen erneuerbarer Energien angeboten, die einzeln zu einem Unterthema oder im Ganzen im Sinne einer Freiarbeit angeboten werden können. Das 56 Seiten starke Werk umfasst neben Informationsblöcken auch Arbeitsblätter zur Sicherung und Vertiefung des Gelernten, zum Beispiel in Form von Buchstabenrätseln oder Zuordnungsaufgaben. Lösungsblätter im Anschluss an Aufgaben, die eine konkrete Lösung erfordern, erlauben die Selbstkontrolle der Schüler/innen. Jedes Arbeitsblatt wird mit einer sinnvollen Aufgabenstellung verknüpft, die an die Lebenswelt der Kinder anschließt und häufig in offenen (Schreib-)Aufträgen zur Reflexion über das eigene Vorwissen und die Nutzung von Energie auffordert. Am Ende der Sequenz wird in einem Multiple-Choice-Test das Wichtigste der Einheit noch einmal abgefragt. Auch hierzu gibt es einen Lösungsbogen mit Bewertungsraster. Die Unterthemen Biomasse, Windkraft, Wasserkraft (neu: Pumpspeicherkraftwerk), Sonnenenergie und – neu in der 4. Auflage – Erdwärme enthalten einfachere und komplexere Inhalte, aus denen die Lehrkraft zur jeweiligen Binnendifferenzierung wählen kann.

Es gibt Vorlagen, die laminiert allgemein ausgelegt werden können, und Arbeitsblätter, die in ausreichender Anzahl für die Schüler/innen kopiert werden sollten.

Die Materialien im Einzelnen:

1. Energie – was ist das? / Vorlage

Die Unterthemen der nachfolgenden Kapitel sollen von den Lernenden im deduktiven Sinne assoziiert werden.

1.1 Energie – was ist das? / Arbeitsblatt

Ein Schaubild soll mit Stichworten der Vorlage sinnvoll ergänzt werden, die Lesekompetenz wird so gesichert.

2. Erneuerbare Energie – was ist das? / Arbeitsblatt

Einer kurzen Definition zu regenerativen Energien folgt eine Grafik zu deren verschiedenen Rohstoffen, die von den Lernenden bildlich erläutert werden sollen.

2.1 Energiewende / Vorlage

Der Sachtext berichtet von Vor- und Nachteilen atomarer und erneuerbarer Energien. Die Begriffe „Energiewende“ und „Atomausstieg“ sollen nach dem Lesen von den Schüler/innen in eigenen Worten erläutert werden.

3. Biomasse / Vorlage

Holz, Biogas, Pflanzenöle, zucker- und stärkehaltige Pflanzen werden zunächst allgemein definiert. Das mögliche Vorwissen der Schüler/innen in diesen Bereichen kann aktiviert werden. Gleichzeitig kann das Arbeitsblatt durch die Lehrkraft als Vorbereitung einer Gruppenarbeit genutzt werden, um einen ersten Überblick über das weitere Thema zu schaffen.

Im Einzelnen sind dies:

3.1 Holz / Vorlage

Der Text informiert über geeignete Holzsorten zur Verbrennung und über Holz als Alternative zu fossilen Brennstoffen.

3.2 Biogas / Vorlage

Die Wirkungsweise und Funktion eines Silos wird erläutert.

3.3 Pflanzenöle / Vorlage

Die Herstellung und Nutzung von Pflanzenölen, zum Beispiel in neuen Benzinsorten, wird angerissen.

3.4 Zucker- und stärkehaltige Pflanzen / Vorlage

Bioalkohol soll durch die weiterführende Aufgabe passend beworben werden.

Nachfolgend werden alternative Möglichkeiten der Energiegewinnung vorgestellt und an praktischen Beispielen näher erläutert.

4. Wind / Vorlage

Ein visueller Eindruck und eine kurze Definition führen ins Thema ein.

4.1 Ein kleines Windrad bauen / Vorlage

Alle Kinder kennen Windräder. Die einfache Anleitung fördert die Feinmotorik und das grundlegende physikalische Verständnis für Windräder im Allgemeinen.

4.2 Die Geschichte des Windrades / Vorlage

Ein Sachtext und zwei Fotos berichten von der Entwicklung des Windrades aus der Windmühle sowie der industriellen Revolution durch die Dampfmaschine.

4.3/ Die Geschichte des Windrades / Arbeitsblatt

Hier sollen die Lernenden eine Zeitleiste entsprechend den Informationen im Text ausfüllen.

Eine weiterführende Aufgabe ergibt bei Sortierung einzelner Aussagen eine Definition zur Dampfmaschine.

4.4 Don Quijote und Sancho Panza / Vorlage

Die berühmte Erzählung aus dem Spanischen wird im Inhalt wiedergegeben; als Aufgabe dazu sollen die Lernenden eine passende Zeichnung erstellen.

4.5 Wie funktionieren Windkraftanlagen / 3 Vorlagen

Der Unterschied zwischen Onshore- und Offshore-Anlagen sowie mögliche Vor- und Nachteile in der öffentlichen Diskussion werden vorgestellt.

Das Arbeitsblatt informiert über die einzelnen Bestandteile und den Bau einer Anlage.

Zusätzlich zu Erläuterungen von Getriebe und Generator finden sich hier kleine Mathematikaufgaben zum Errechnen und Ablesen einer Anzeige im Windradinneren für Teil 3.

Zu Teil und Teil 2 sollen in Gruppenreferaten die wichtigsten Informationen auf einem extra Arbeitsblatt notiert werden, Gruppe 3 kann sich an den Leitfragen auf dem Arbeitsblatt orientieren.

4.5.1 Bild einer Windkraftanlage / Arbeitsblatt

Die Aufgabenstellung unter der letzten Zeichnung weist auf die mögliche Arbeitsteilung der drei vorherigen Informationsblätter hin. Die Texte richten sich an lernstärkere Schüler/innen.

4.6 Das Anemometer / Arbeitsblatt

Die Messung von Windrichtung und –geschwindigkeit wird zunächst definiert und soll sodann in einer Zuordnung von Messwerten und passenden Beschreibungen vertieft werden.

5. Wasserkraft / Vorlage

Die Schüler/innen sollen zunächst bekannte Maschinen assoziieren, die mit Wasserkraft funktionieren.

5.1 Geschichte der Wasserkraft / Vorlage

Ein kurzer Abriss über die Geschichte von Wasserrädern zeigt ihre lange Tradition.

5.2 Arten von Wasserkraftwerken / Arbeitsblatt

Die anspruchsvollen Definitionen sollen passenden Überschriften der Arten von Wasserkraftwerken zugeordnet werden.

5.3 Wasserkraftwerke auf dem Meer / Arbeitsblatt

Für eher leistungsschwächere Schüler/innen eignet sich demgegenüber die Kurzdefinition dreier Formen von Wasserkraftwerken, die zudem mit Hilfe anschaulicher Zeichnungen passend visualisiert werden.

5.4 Funktionsweise von Wasserkraftwerken / Arbeitsblatt

Die Funktionsweise von Wasserzulauf und Wasserablauf in einer Turbine soll anhand einer Zeichnung beschrieben werden.

5.5 Vor- und Nachteile von Wasserkraftwerken / Arbeitsblatt

Stichpunktartig sollen Aussagen zur Funktionsweise und Wirkung von Wasserkraftwerken beurteilt werden.

5.6. Pumpspeicherkraftwerk / Vorlage

Der Sachtext erläutert die Speicherung von Strom bereits gewonnener Energie aus Sonne oder Wind und sichert das Gelesene durch eine Wort-Silbensortierungs-Aufgabe. Mit den richtig erkannten Fachbegriffen sollen die Lernenden anschließend die Funktion des Kraftwerkes noch einmal in eigenen Worten zusammenfassen.

5.7 Wasserenergierätsel / Arbeitsblatt

Verdrehte Buchstabenreihen sichern bereits gelernte Fachbegriffe zum Thema. Die weiterführende Aufgabe fordert zur eigenen Erstellung dreier Rätselworte auf.

6. Sonnenergie (Solarenergie) / 4 Vorlagen –

Das anspruchsvolle Thema wird durch verschiedene Unterkapitel (4 Seiten als Vorlage) didaktisch reduziert. Kleine Zwischenaufgaben sichern und vertiefen das erlesene Fachwissen.

6.1 Solarenergie in Verbindung mit Biomasse

Aufbauend auf den anfänglichen Definitionen wird die Rolle der Sonne beim Gärungsvorgang in Silos erläutert.

6.2 Solarenergie in Verbindung mit Warmwasser

Die Funktionsweise der Warmwasserspeicherung wird in einfacher Weise erklärt. Eine dazu gehörige Grafik erläutert die Anschlüsse an die häusliche Heizungsanlage.

6.3 Solarenergie in Verbindung mit Strom

Photovoltaik in seinem Aussehen und seiner inneren Funktionsweise.

6.4      Solarkraftwerke

Drei Formen von Solarkraftwerken werden in anspruchsvollerer Weise für lernstärkere Schüler/innen erklärt:

Parabolrinnen-Kraftwerke besitzen gewölbte längliche Spiegel mit parabelförmigen Querschnitt, auf die die Sonne fällt; wie von hier aus über ein Absorberrohr, Wasser und Thermoöl Strom erzeugt wird, wird knapp erklärt.

Fresnelkollektoren-Kraftwerke: Aus vielen kleinen Spiegeln bestehen die kostengünstigeren Fresnelkollektoren – kurzer Vergleich und Erläuterung.

Turmkraftwerke Als Zusammenfassung könnten die Lernenden nur die Namen und passenden Fachbegriffe stichwortartig notieren. Eine anschließende Besprechung im Unterrichtsgespräch ist sinnvoll.

6.5 Bauanleitung für eine eigene Solarkraft-Turbine

Mit Hilfe haushaltsüblicher Materialien wie einer Plastikflasche und einem Radiergummi können ältere Lernende eine einfache Turbine haptisch erfahren.

7. Erdwärme / Geothermie / Arbeitsblatt

Ein Sachtext mit mehreren Zahlenangaben soll gelesen werden, die Daten werden anschließend tabellarisch zusammengefasst.

7.1 Wie wird aus Erdwärme Strom? / Arbeitsblatt

Eine Skizze soll passend zum Informationstext beschriftet werden.

7.2 Erdoberflächennahe Geothermie / Arbeitsblatt

Sachtext und beschriftetes Schaubild führen in oberflächennahe Geothermie ein; die Lernenden sollen anschließend eine passende Denkaufgabe dazu schriftlich beantworten.

7.3 Vor- und Nachteile der Erdwärmenutzung / Arbeitsblatt

Der zweiseitige Sachtext soll durch Unterstreichungen auf genannte Vor- und Nachteile hin untersucht werden, die Ergebnisse werden anschließend tabellarisch sortiert.

8. Energierätsel / Arbeitsblatt

Im Sinne einer Binnendifferenzierung oder abschließenden Sicherung bietet das Energierätsel versteckte Begriffe zum Thema an.

9. Bist du ein Energieexperte?

Anhand von 21 verschiedenen Multiple-Choice-Aufgaben wird das Erarbeitete abgefragt.

Die Lösung schließt mit einem Bewertungsraster – je richtiger Antwort gibt es einen Punkt.

10. Interview mit einer Wissenschaftsjournalistin / Vorlage

Das Interview mit einer der Autorinnen der Unterrichtsreihe fasst noch einmal wichtige Erkenntnisse dieser Reihe zusammen und regt zur kritischen Reflexion des Themas an. Eigene Eindrücke der Lernenden können in Form eines Leserbriefes als abschließende Stellungnahme formuliert werden.

Lösungen

Die Lösungen geben in Kurzform oder als beschriftete Schaubilder Vorschläge zur Lösung der Arbeitsblätter und zur Beantwortung der Fragen und Aufgaben der Vorlagen. Sie können kopiert und laminiert bei der Lehrkraft zur Einsicht hinterlegt werden, wenn das Material in Freiarbeit genutzt wird.