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Energiewissen für Schüler
Wir haben für Schüler die Energiewissen-App
entwickelt, die interessante Energie-Themen leicht erklärt. Wie funktioniert
ein Windrad? Wer hat eigentlich die Glühlampe erfunden? Wie wird aus Abfall
Energie erzeugt? Wir geben dir Antworten auf interessante Fragen.


Lade unsere kostenlose App auf dein Smartphone und los geht die Erkundungsreise durch die Welt der Energie. Wenn du alle Animationen angeschaut hast, bist du fit für unser Energie-Quiz. Beantworte so viele Fragen wie möglich und trage dich für deine Schule in die Highscore ein.
Viel Spaß beim Erforschen!
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Energiewissen leicht erklärt
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Dem Strom auf der Spur.
Woher kommt eigentlich der Strom und wie kommt er in die Steckdose? Diese und viele weitere Fragen beantworten wir bei unseren Energie-Projekttagen.
Da diese zurzeit nicht stattfinden können, haben wir ein kleines Experiment aus den Projekttagen für dich vorbereitet, welches du ganz einfach zuhause nachmachen kannst.
Strom erzeugen mit einer Zitrone.
Dazu benötigst du:
- eine Zitrone
- Schneidebrett
- Messer
- Büroklammer aus Eisen
- eine Kupfermünze (1-,2- oder 5 Cent-Münze)
- Kopfhörer
Und so geht es:
Als erstes schneidest du die Zitrone in der Mitte durch sowie zwei Schlitze in die eine Zitronenhälfte. Stecke nun die Kupfermünze und die Büroklammer eng aneinander in diese Schlitze. Hast du das erledigt, setzt du deine Kopfhörer auf und hältst den Stecker so, dass er die Kupfermünze und die Büroklammer berührt. Jetzt hörst du ein leichtes Rauschen in deinen Kopfhörern – es fließt Strom!
Warum? Die Zitronensäure leitet den elektrischen Strom und durch das Daranhalten des Steckers wird ein elektrischer Stromkreislauf geschlossen.
Das Video zeigt dir, wie das Experiment funktioniert.
Fakten zu den Projekttagen.
Bei unseren Projekttagen werden neben einem kurzen theoretischen Teil unter sachkundiger Anleitung spannende Experimente zum Thema Strom durchgeführt. Beim Projekttag "Energie erleben" lernen Kindergartenkinder spielerisch den richtigen und sparsamen Umgang mit Energie. Mit dabei ist auch unser Maskottchen "Kilowattchen".
- Projekttage finden vor Ort in den Kindergärten statt
- Lehrpersonal und -material wird von uns gestellt
- Projektgruppe von maximal 20 Kindern
- Dauer: 1,5 bis 2 Stunden
- Besuch von "Kilowattchen"
- Ziel: spielerisch den richtigen und sparsamen Umgang mit Energie erlernen
Der Projekttag "Energie erkunden" richtet sich an Schüler der Klasse 3 und 4 von Horten oder Grundschulen.
- für Grundschulkinder der Klasse 3 und 4
- Projekttage finden vor Ort in den Grundschulen statt
- Lehrpersonal und -material wird gestellt
- Projektgruppe von maximal 25 Kindern
- Dauer: ca. 3 Stunden
Link & Download
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Und dann ist der Strom plötzlich weg…
Tagtäglich sind wir auf eine zuverlässige und konstante Stromversorgung angewiesen. Ein Leben ohne Strom ist fast undenkbar. Doch wie würde sich ein anhaltender Stromausfall auf das öffentliche Leben auswirken? Was wären die Folgen für jeden Einzelnen?
Das alles erfährst du bei unseren Blackout-Erlebnistagen.
Leider finden diese derzeit aufgrund der aktuellen Lage nicht statt. Wir haben aber ein paar Ideen aus dem Projekt zusammengestellt, die du zuhause mit deiner Familie ausprobieren kannst.Erfahre deine Sinne im Dunkeln.
Dazu benötigst du:
- einen Schal zum Augenverbinden
- mindestens eine weitere Person
- 6 bis 8 Gegenstände, z.B. eine Socke, ein Lineal, einen Füller
- Zettel und Stifte
- Beutel
Und so geht es:
Du suchst in deinem Zuhause sechs bis acht Gegenstände, die man ertasten kann, und legst diese in einen Beutel. Schnappe dir nun deine Geschwister oder Eltern und setzt euch alle an einen Tisch. Gib jedem einen Zettel, einen Stift und einen Schal. Fordere sie auf, sich die Augen zu verbinden. Sind alle bereit, fängst du an einen Gegenstand aus dem Beutel der ersten Person in die Hand zu geben. Glaubt diese zu wissen, was es ist, gibt sie den Gegenstand weiter an die nächste Person und schreibt ihren Tipp auf einen Zettel – weiterhin mit verbundenen Augen.
Wichtig – es wird dabei nicht geredet oder etwas vorgesagt.
Ist die erste Person fertig mit dem Aufschreiben, gibst du ihr den zweiten Gegenstand usw. Wenn du all deine Gegenstände durchgereicht hast, dürfen deine Mitspieler den Schal abnehmen. Nun löst du der Reihenfolge nach die ertasteten Gegenstände auf und verteilst Punkte. Für jedes richtige Ergebnis gibt es einen. Das Familienmitglied mit der höchsten Punktzahl gewinnt.
Nun könnt ihr die Rollen tauschen, so dass auch du Gegenstände ertasten kannst.
Variationen: Ihr könnt genauso gut Gegenstände aussuchen, die man am Geruch erkennen muss. Oder ihr versucht, unterschiedliche Euromünzen zu ertasten.
Viel Spaß!
Mittagessen ohne Strom.
Mahlzeiten ohne Herd oder Backofen zuzubereiten, ist schwierig, aber möglich.
Wir haben ein 3-Gang-Menü für euch zusammengestellt.
Dazu benötigst du für 4 Personen:
- Schneidebrett & Messer
- 2 Schüsseln
- eine kleine Schale
Grüner Salat:
- 1 x Blattsalat (ca. 300 g)
- verschiedenes Gemüse (z.B. ½ Gurke, 3 Tomaten, 2 Paprika)
- 2 EL Balsamico Essig
- 4 EL Öl
- 3 EL Wasser
- 1 TL flüssigen Honig
- ½ TL Salz
- 2-3 Prisen Pfeffer
Sandwiches:
- Brot
- Butter
- Frischkäse
- Salami, Schinken, Käse
Obstsalat:
- verschiedenes Obst (Äpfel, Birnen, Bananen etc.)
- wahlweise Nüsse und Honig
Und so geht es:
Grüner Gemüsesalat:
Als erstes wäschst du den Salat und das Gemüse ab und lässt alles gut abtropfen. Den Salat zupfst oder schneidest du in Stücke, das Gemüse schneidest du in kleine Würfel und durchmengst dann alles in einer Schüssel. Für das Essig-Öl-Dressing vermischst du alle Zutaten - außer das Öl - in einer kleinen Schale und fügst dann unter Rühren das Öl hinzu. Danach gibst du das fertige Dressing zu deinem Salat.Sandwiches:
Für die Sandwiches beschmierst du zwei Brothälften mit Butter oder Frischkäse und belegst sie dann wahlweise mit Salami, Schinken und/oder Käse. Dann klappst du die beiden Sandwichhälften zusammen und schneidest diese in der Mitte einmal durch.Obstsalat:
Als erstes wäschst du das Obst ab, dann schneidest du es in kleine Würfel. Diese gibst du in eine Schüssel und verrührst alles. Wahlweise kannst du noch Nüsse und etwas Honig hinzufügen.Guten Appetit!
Fakten zum Blackout-Erlebnistag.
- kostenloser Exkursionstag für Klassenstufen 7 bis 12
- spannende Veranstaltungsorte in Sachsen (Wasserkraftwerk Mittweida), Sachsen-Anhalt (z.B. Arche Nebra, Schloss Allstedt) und Brandenburg (z.B. Brikettfabrik Louise, Lausitzer Wege e.V.)
- unterhaltsame und lehrreiche theoretische Einführung mit einem Dozenten
- praktische Module:
- Sinneserfahrungen im Dunkeln
- Tischtennis unter Schwarzlicht
- Experimente mit den Experimentiersystemen der enviaM
- Rollenspiele, bei denen verschiedenen Situationen ohne Strom dargestellt werden
Seid ihr neugierig geworden? Dann durchlebt einen "Blackout" realistisch und erfahrt die Wichtigkeit einer kontinuierlichen Stromversorgung bei unseren Blackout-Erlebnistagen. Meldet euch als Klasse unter www.enviam-gruppe.de an.
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In einem Intelligenten Stromnetz, auch Smart Grid genannt, erfolgt ein Austausch von Informationen. Dadurch können Stromerzeugung, -transport, -verteilung, -verbrauch und -speicherung flexibel gesteuert werden. Erforderlich macht das die dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Kraft-Wärme-Kopplung, die mit der Energiewende enorm an Bedeutung gewonnen hat.
Früher erzeugten ausschließlich zentrale Kraftwerke aus konventionellen Energien wie Kohle, Gas und Kernenergie Strom für eine Region. Dieser wurde gleichmäßig in das Stromnetz eingespeist. Heute gibt es zusätzlich viele kleine Erzeugungsanlagen, deren Produktion wie etwa bei Wind-, Solar- und Wasserkraftanlagen witterungsbedingt schwankt.
Das Stromnetz hat sich dadurch von einer Einbahnstraße zu einem Kreisverkehr entwickelt. Die Vielfalt und Vielzahl von Stromerzeugern führt zu besonderen Anforderungen für die Betreiber der Netze, die den Strom vom Erzeuger zum Verbraucher transportieren.
Zahlen und Fakten zu Smart Grid, Smart Home und Smart Meter.
- Ein Intelligentes Netz (Smart Grid) stellt - trotz der Schwankungen durch erneuerbare Energien und Schwankungen im Verbrauch - eine durchgehende Energieversorgung und Netzstabilität sicher.
- Smart Home-Anwendungen ermöglichen es, elektrische Geräte – über ein Smartphone oder Tablet - zuhause intelligent zu steuern.
- Smart Meter sind Intelligente Stromzähler. Mit deren Hilfe kann ein Stromkunde sein Verbrauchsverhalten nachvollziehen. Dies unterstützt ihn dabei, sparsamer und nachhaltiger zu leben.
Das Stromnetz in Deutschland:
- Das deutsche Stromnetz ist mehr als 1,8 Millionen Kilometer lang. Somit könnte man es 45-Mal um die Erde wickeln. Der größte Teil liegt unter der Erde und umfasst als Erdverkabelung eine Länge von 1,45 Millionen Kilometern.
- Mit Intelligenten Netzen könnten pro Jahr rund 9 Milliarden Euro gespart werden. Intelligente Haustechnik könnte den Stromverbrauch in Zukunft zusätzlich reduzieren.
- Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung beträgt aktuell etwa 46 Prozent. Spitzenreiter ist die Windkraft.
Wie kommt der Strom in die Steckdose?
Wir zeigen euch, welchen Weg der Strom zurücklegen muss, bevor er zuhause aus der Steckdose kommt.
Wusstest du schon?
Das deutsche Stromnetz wird in vier Ebenen unterteilt.
- Höchstspannungsübertragungsnetz, Länge: 37.000 Kilometer*
- Hochspannungsverteilnetz, Länge: 86.000 Kilometer*
- Mittelspannungsverteilnetz, Länge: 521.000 Kilometer*
- Niederspannungsverteilnetz, Länge: 1.194.000 Kilometer*
Leitungen mit Höchstspannung erreichen dabei Werte bis zu 400 Kilovolt (kV), im Fall von Hoch-, Mittel- und Niedrigspannung sind es maximal 110 kV, 35 kV bzw. 400 V.
Während das Übertragungsnetz (Höchstspannungsebene) die Energie mit geringen Verlusten landesweit von den Kraftwerken zu Verbrauchsschwerpunkten transportiert, übernimmt das Verteilnetz die regionale Umverteilung zu den Endverbrauchern, also den Kunden. Zudem werden über das Verteilnetz auch dezentrale Erzeugungsanlagen wie Wind- oder Solarparks angeschlossen.
*Zahlen BDEW, 2018
Lust auf Basteln?
Im Lernportal "Energie macht Schule" findest du eine Bastelanleitung für "Stromhausen". Damit kannst du dir deine eigene Stadt bauen und mit Strom versorgen.
Links
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Blockheizkraftwerke (BHKW) sind Kraftwerke, die nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) funktionieren. Mit dem Einsatz eines Brennstoffes produzieren die Anlagen gleichzeitig Strom und Wärme.
BHKWs werden direkt am Ort des Verbrauchs – also dezentral - errichtet. Dies hat den Vorteil, dass die produzierte Wärme bzw. der Strom kaum transportiert werden müssen und Verluste dadurch gering bleiben. Mikro-BHKWs stehen aufgrund ihrer kompakten Bauweise meist in Heizungskellern von Wohnhäusern.
Fakten zur Kraft-Wärme-Kopplung.
- Üblicherweise bleibt die bei der Stromerzeugung in Kraftwerken anfallende Wärme, auch Abwärme genannt, ungenutzt. Nur durchschnittlich 40 Prozent der eingesetzten Energie stecken später im Strom. Die Kraft-Wärme-Kopplung nutzt indessen die anfallende Abwärme. Damit ist diese Form der Energieerzeugung besonders effizient und umweltfreundlich.
- Die Abwärme gelangt über ein Fernwärmenetz an nahe gelegene Haushalte oder Betriebe.
- Dieses Potenzial machen sich auch Mikro-BHKWs, die zum Großteil in Wohnhäusern zum Einsatz kommen, zunutze: So können bis zu 90 Prozent der produzierten Energie verwendet wer-den.
- Auch das Prinzip bleibt beim Mikro-BHKW gleich: In einem Verbrennungsmotor werden die Energieträger (Diesel, Gas, Öl, Pellets oder Hackschnitzel) verbrannt. Ein Motor treibt einen Generator zur Stromherstellung an. Gleichzeitig wird die Abwärme des Motors genutzt und im angekoppelten Heizungssystem Heizungs- und Warmwasser erzeugt.
Mikro-BHKW und Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland:
- 2018 wurden in Deutschland rund 866 Mikro-BHKWs zugelassenen.
- 2017 haben Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen mit über 116 Milliarden erzeugten Kilowattstunden Strom fast 19 Prozent zur Nettostromerzeugung beigetragen.
- Durch die klimaschonende Technik sparen wir jährlich 58 Millionen Tonnen CO2-Emissionen.
Wusstest du schon?
Mikro-BHKWs verfügen über eine elektrische Leistung von mehr als 2,5 bis zu 15 Kilowatt (kW). Kleinere BHKWs mit einer Leistung unter 2,5 kW bezeichnet man als Nano-BHKW. Größere BHKWs von mehr als 15 kW bis 50 kW elektrischer Leistung heißen Mini-BHKW und noch leistungsfähigere Anlagen sind Groß-BHKWs.
Kleine BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung von etwa einem Kilowatt eignen sich am besten für Einfamilienhäuser. Geräte, die mehr als fünf Kilowatt erzeugen, kommen vorwiegend in Mehrfamilienhäusern zum Einsatz.
Link
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Erdgas ist ein brennbares Naturgas, das durch Bohrung aus unterirdischen Lagerstätten gefördert wird. Dort hat es sich vor vielen Millionen Jahren aus abgestorbenen organischen Stoffen gebildet. Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan, enthält aber auch Anteile von Propan oder Butan. Meist wird es zur Versorgung von Wohn- und Industriegebäuden mit Nutzwärme eingesetzt. Seit einigen Jahren findet es aber auch als Kraftstoff für Autos Verwendung.
Fakten zum Erdgas.
Erdgas wird durch Anbohren der in tiefen Erdschichten liegenden Gasvorkommen gefördert. Pro Jahr sind das weltweit rund 3,7 Billionen Kubikmeter. Weitere 200 Billionen Kubikmeter befinden sich noch unter der Erde. Damit reichen diese Vorräte rechnerisch noch für mehr als 50 Jahre.
- Der Kaufmann Friedrich Albert Winzer erhielt im Jahr 1804 von der Londoner Stadtregierung das Patent, die Straßen mit Hilfe von Gas zu beleuchten. Er gründete das erste Energieversorgungsunternehmen der Welt.
- Erdgas ist von Natur aus geruchlos, ab einer bestimmten Konzentration aber tödlich und hochexplosiv. Um dies zu erkennen, wird es mit sogenannten Odoriermitteln parfümiert. Früher roch es nach faulen Eiern, heute kommt ein schwefelfreies Acrylatgemisch zum Einsatz, welches einen Lösungsmittelgeruch verströmt.
- Aufgrund der hervorragenden Verbrennungseigenschaften eignet sich Erdgas als Kraftstoff für Autos. In Form von CNG (Compressed Natural Gas) und LNG (Liquefied Natural Gas) ist es der sauberste fossile Kraftstoff.
- Erdgas leistet einen wichtigen Beitrag zur Senkung von CO2-Emissionen. Es ist im Vergleich zu Kohle oder Öl besonders schadstoffarm und weist nur geringe Treibhausemissionen auf.
- Erdgas kann zu Methanol verarbeitet werden – ein Rohstoff bzw. Alkohol, der für die Herstellung von Lacken, Farben, Klebstoffen, Brennstoffzusätzen oder Essigsäure verwendet wird.
- Bei einer Temperatur von - 163°C verflüssigt sich Erdgas. Dies spielt im internationalen Gashandel eine große Rolle, denn durch die Verflüssigung reduziert sich das Volumen erheblich. Es kann so aus fernen Ländern (per Schiff) geliefert werden.
- Mit Bio-Erdgas steht ein regeneratives Pendant zur Verfügung. Dieses wird aus natürlichen Abfällen und landwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen und ist somit nahezu unerschöpflich.
Erdgas in Deutschland:
- Erdgas ist in Deutschland der wichtigste Energieträger im Haushalt. Knapp die Hälfte der deutschen Haushalte - nämlich 19 Millionen - heizen mit Gas.
- Im Jahr 2017 wurden 985 Milliarden Kilowattstunden Erdgas verbraucht. 26 Prozent davon entfallen auf Haushalte, den größten Teil nutzt allerdings die Industrie.
- 2019 wurden in Deutschland 6,1 Milliarden Kubikmeter Erdgas gefördert. Weitere Lieferländer sind Russland, Norwegen, die Niederlande bzw. die Staaten des Nahen Ostens.
- Das Erdgasnetz erstreckt sich auf 511.000 Kilometer Länge quer durch die Republik. Zum Vergleich: Die Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt 384.400 Kilometer.
- Deutschland verfügt über 50 unterirdische Gasspeicher, die rund 20 Milliarden Kubikmeter Gas fassen. Weitere 23 Untergrundspeicher befinden sich im Bau oder in der Planung.
- In Deutschland unterscheidet man zwischen zwei Gassorten: H-Gas (kommt aus Russland/Norwegen-Nordsee und hat eine hohe Energiedichte) sowie L-Gas (kommt aus den Niederlanden und Deutschland und hat eine geringere Energiedichte).
Wie kommt das Erdgas nach Hause?
Wir zeigen, welchen Weg das Erdgas zurücklegen muss, bevor die Heizung in der Wohnung warm wird.
Wusstest du schon?
Der Name 'Gas' stammt von dem flämischen Chemiker Johann Baptista van Helmont. Er prägte den Begriff zwischen 1650 und 1660. 'Gas' leitet sich demnach vom griechischen Begriff "cháos" ab, was offensichtlich so viel wie Chaos bedeutet.
Wie wird nach Erdgas gebohrt?
MWIMMERDESIGN Designagentur München erklärt in einer animierten Illustration, wie eine Bohrung nach Erdgas bis in eine Tiefe von 2.700 Meter abläuft.
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Weißt du, wer die Batterie erfunden hat? Kennst du den Erfinder der Glühlampe? Was bedeutet eigentlich GPS? All diese Fragen beantwortet dir unsere Animation. Begib dich auf eine spannende Zeitreise und erfahre, wie Erfindungen stetig den Alltag von uns Menschen veränderten.
Fakten zu Erfindungen.
- Im Jahr 1900 baute Porsche das erste Hybridfahrzeug der Welt. Diesem vorweg ging das Lohner-Porsche-Elektromobil. Es hatte zwei 2,5 PS starke Elektromotoren, die in den Radnaben der Vorderräder ihre Wirkung entfalteten. Noch im selben Jahr machte Porsche den nächsten wegweisenden Schritt und kombinierte die elektrischen Radnabenmotoren mit einem Verbrennungsmotor zum sogenannten Mixte-Wagen, dem ersten Hybridfahrzeug der Welt.
- Das erste Handy, das Motorola Dynatac 8000X, wurde im September 1983 offiziell zugelassen. Man nannte es auch "Knochen", denn es wog beachtliche 800 Gramm. Immerhin wurde es – trotz seines Preises von 4.000 Dollar und einer Akkuleistung von lediglich einer Stunde Gesprächszeit - innerhalb eines Jahres 300.000 Mal verkauft.
- Am 29. Oktober 1969 gelang es, einzelne Computer - so groß wie Kühlschränke - über eine Telefonleitung miteinander zu verbinden. Der US-Professor Leonard Kleinrock wollte damit Forschungsergebnisse mit Kollegen austauschen. Zuerst wurden nur einzelne Buchstaben von einem Computer zum anderen gesendet, später ganze Texte. Nach und nach verbanden die Forscher weltweit immer mehr Computer miteinander. Es entstand ein Netzwerk – unser heutiges Internet.
- Glas hat dort einen großen Einfluss auf unser modernes Leben, wo wir es nicht sehen – als Glasfaser. Entstanden ist Glasfaser aus einer dekorativen Spielerei: Glasbläser aus Thüringen zogen im 18. Jahrhundert Fäden aus Glas. Sie verkauften diese als Dekoration und nannten sie Engelshaar bzw. Feenhaar. Erst nach und nach entdeckte man die verschiedenen technischen Eigenschaften der Glasfäden. Zum Beispiel die extrem gute Lichtleitung oder die Tatsache, dass Faserbündel unter Belastung widerstandsfähiger sind als kompaktes Glas. Heute funktionieren Internet und Telefonie per Glasfaser, weil mit ihnen Informationen lichtschnell rund um den Globus übertragen werden.
Wichtigste deutsche Erfindungen:
Deutschland ist das Land der Dichter und der Denker, besagt ein bekannter Satz aus dem frühen 19. Jahrhundert. Und es stammen tatsächlich viele wichtige Erfindungen aus Deutschland.
- Hans-Georg Musmann und Karlheinz Brandenburg vom Fraunhofer-Institut in Erlangen erfanden 1994 das MP3-Format. Mit diesem können Musikdateien digital und komprimiert auf wenig Speicherplatz abgelegt werden.
- Der Erfinder Jürgen Dethloff reichte im Jahr 1969 das erste Patent für eine Chipkarte ein. Auf dieser können Daten gespeichert werden, wie beispielsweise bei der Krankenkassenkarte oder bei Mobilfunkkarten (SIM-Karten).
- Carl Benz aus Mannheim reichte 1886 das Patent für ein Dreiradfahrzeug mit Verbrennungsmotor ein und ist damit der Erfinder des ersten praxistauglichen Kraftwagens der Welt. Heute gibt es über 60 Millionen Kraftfahrzeuge in Deutschland bzw. 1,5 Milliarden weltweit.
- Der Ingenieur Konrad Zuse aus Berlin gilt als der „Vater des modernen Computers“. Er entwickelte in den Jahren 1936 bis 38 den ersten programmierbaren (mit Lochstreifen), funktionstüchtigen Computer. Allerdings war dieser nicht zuverlässig, da die mechanischen Schaltglieder, angetrieben von einem Staubsaugermotor, sich bei längeren Betrieb regelmäßig verhakten. Seine Weiterentwicklung ging 1942 in Betrieb und konnte jeden beliebigen Algorithmus ausführen.
- Aus Deutschland stammen auch zahlreiche Erfindungen ohne technische Funktionalität. Die wohl bedeutendste Leistung ist der Buchdruck durch Johannes Gutenberg im Jahr 1440. Bücher mussten nicht wie zuvor in jahrelanger Arbeit einzeln abgeschrieben, sondern konnten maschinell in größeren Auflagen gedruckt werden. Damit zogen sie in private Haushalte, Schulen und Universitäten ein. Weitere deutsche, alltägliche Erfindungen sind beispielsweise der Teebeutel, das Kopfschmerzmittel Aspirin oder Ohrenstöpsel gegen Lärm.
Wusstest du schon?
Die meisten bekannten Erfinder sind Männer. Aber auch von Frauen stammen bahnbrechende Entdeckungen, ohne die unsere moderne Welt nicht denkbar wäre.
- Die polnische Physikerin und Chemikerin Marie Curie entwickelte eine Theorie zur Strahlung von Uranverbindungen und prägte den Begriff „Radioaktivität“. Sie war die erste Frau, die an der Pariser Universität Sorbonne studierte und lehrte. Auf Marie Curie geht zudem die Entdeckung der chemischen Elemente Radium und Polonium zurück.
- Stephanie Kwolek, eine amerikanische Chemikerin, entdeckte neben Röntgenstrahlen und Penicillin auch die Kunstfaser Kevlar. Dieses Material ist fünf Mal so fest wie Stahl, extrem reißfest, biegsam und leicht. Es wird unter anderem für schusssichere Westen, Schutzhelme auf Baustellen, Schutzanzüge für Feuerwehreinsätze, Fahrradreifen, Sportsegel, Kletterseile und Gleitschirme verwendet.
- Die österreichisch-amerikanische Filmschauspielerin und Erfinderin Hedy Lamarr entwickelte zusammen mit dem Komponisten George Antheil das Frequenzspreizungsverfahren, bei dem ein Signal mit schmaler Bandbreite in eines mit größerer Bandbreite umgewandelt wird. Dieses Verfahren dient als Grundlage für die moderne Mobilfunktechnologie wie GPS oder Wi-Fi.
- Shirley Ann Jackson war 1973 die erste dunkelhäutige/farbige Frau, die am renommierten Massachusetts Institute for Technology (MIT) einen Doktortitel erwarb. Als promovierte Physikerin leistete sie bahnbrechende Forschungsarbeiten, die später die Basis für viele Erfindungen im Bereich der Telekommunikation bildeten, darunter das mobile Fax, das Tonwahltelefon, Solarzellen, Glasfaserkabel und die Anruferkennung.
- Josephine Cochrane erfand bereits 1893 den Geschirrspüler, weil sie sich darüber ärgerte, dass ihre Angestellten Geschirr beim Spülen zerbrachen.
- Die ungarische Chemikerin Maria Telkes arbeitete während des 2. Weltkriegs für die US-Navy und entwickelte dort die erste solarbetriebene Entsalzungsanlage. Ihr Wissen nutzte sie später, um 1948 gemeinsam mit der Architektin Eleanor Raymond das erste durch Sonnenenergie beheizte Haus zu konstruieren.
Links
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Wir blicken auf zwei Millionen Jahre Energiegeschichte zurück – von der Zähmung des Feuers über die Nutzung der Elektrizität bis zum heutigen Digitalzeitalter.
Wir nehmen dich mit auf eine Reise zu den wichtigsten Errungenschaften der Energiegewinnung. Du wirst überrascht sein, welche historischen Energiequellen noch heute bedeutend sind.Fakten zu Entdeckungen.
- Die bisher ältesten Überreste einer Feuerstelle haben Forscher in einer Höhle in Südafrika entdeckt. Die verbrannten Knochen und Pflanzenteile sind rund 1 Million Jahre alt.
- Die heißeste Flamme hat eine Temperatur von rund 6.000 Grad Celsius. Sie entsteht, wenn man in einem Experiment die Moleküle Dicyanoethin und Ozon unter hohem Druck verbrennt. Im Vergleich dazu erreicht eine Kerzenflamme an ihrem heißesten Punkt etwa 1.400 Grad Celsius.
- Glas wird nicht nur industriell hergestellt, sondern geht auch als Nebenprodukt aus Naturereignissen hervor: Wenn heiße Lava eines Vulkans sehr schnell abkühlt, entsteht beispielsweise Obsidian – ein sehr hartes und rasiermesserscharf brechendes Glas.
- Wasser ist die einzige chemische Verbindung, die von Natur aus in allen drei Aggregatzuständen vorkommt: flüssig als Wasser, fest als Eis und gasförmig als Dampf.
- Um ein Auto zu produzieren, werden etwa 20.000 Liter Wasser benötigt, für ein Kilo Stahl etwa 18 Liter und für ein Blatt Papier knapp drei Liter. Dies ist der industriell erforderliche Wasserbedarf innerhalb eines Herstellungsprozesses.
- Vor etwa 1.500 Jahren wurden die ersten Windräder zum Mahlen von Mehl im persisch-arabischen Raum gebaut.
Wusstest du schon?
Die Geschichte des Elektroautos begann bereits Mitte des 19. Jahrhunderts. Zwischen 1832 und 1839 entwickelte der schottische Erfinder Robert Anderson das erste Elektrofahrzeug. Das erste bekannte deutsche Exemplar war der Flocken Elektrowagen aus dem Jahr 1888. Der belgische Ingenieur, Rennfahrer und Konstrukteur Camille Jenatzy stellte 1899 einen Rekord auf: Sein Elektroauto war das allererste Straßenfahrzeug, das eine Geschwindigkeit von 100 km/h erreichte.
Der Straßenverkehr zeigte sich im ersten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts weit mehr von Elektroautos geprägt als von Benzinern. Berlin galt sogar als Hersteller-Hochburg. Ab etwa 1910 verschwanden die elektrisch betriebenen Flitzer allerdings wieder aus dem Straßenbild. So blieb es auch lange Zeit.
Erst Forschungen an neuen Akkutechnologien und alternativen Antrieben in den 1990er Jahren ließen das Elektrofahrzeug wiederaufleben. Die Anstrengungen der Autohersteller weltweit nahmen zu, um Elektroautos in größeren Stückzahlen auf den Markt zu bringen. Mit der Vorstellung des Tesla Roadster 2006 wurde ein weiterer Meilenstein erreicht. Der Sportwagen war das erste für Autobahnen und längere Distanzen geeignete Elektroauto. Rund 350 Kilometer Reichweite und eine Höchstgeschwindigkeit von 201 km/h setzten neue Maßstäbe.
Lust auf Experimentieren?
Made My Day hat acht einfache Experimente mit Wasser zusammengestellt, die du zu Hause ganz leicht nachmachen kannst.
Link
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Unter Biomasse versteht man einerseits pflanzliche Stoffe wie Holz, Stroh oder ölhaltige Samen. Andererseits werden darunter auch menschliche und tierische Stoffwechselendprodukte (Exkremente), organische Abfälle aus Haushalt, Industrie und Gewerbe sowie Papier zusammengefasst.
Eines ist beiden Auslegungen gleich: Aus all diesen Stoffen kann Energie entstehen.
Wie aus Biomasse Energie wird.
Fakten zur Biomasse.
- Biomasse ist rund um die Uhr verfügbar und flexibel einsetzbar.
- Sie ist umweltfreundlich und nachhaltig.
- Bioenergien tragen zur Verringerung der Treibhausgas-Emissionen bei. Bei der Verbrennung von Biomasse wird nur soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie auch zuvor bei der Photosynthese aus der Atmosphäre aufgenommen wurde.
- Die Nutzung von Biomasse wie z.B. Waldholz ist CO2-neutral, wenn dem Wald nicht mehr Holz entnommen wird als gleichzeitig nachwächst.
- Energie aus Biomasse ist das Allround-Talent unter den erneuerbaren Energien. Sie liefert flüssige und feste Kraftstoffe, Wärme und Strom.
- Beliebte Bioenergieträger sind Holz, Mais und Zuckerrüben.
Biomasse-Anlagen in Deutschland:
- In Deutschland gibt es mehr als 9.500 Biogasanlagen.
- 2019 wurden etwa 50,4 Terawattstunden Strom aus Biomasse bereitgestellt.
- Im gleichen Jahr betrug die Stromerzeugung aus Biomasse 7,3 Prozent.
Wusstest du schon?
Der Ursprung von Biomasse ist Sonnenenergie: Denn mit Hilfe von Sonnenlicht wandeln Pflanzen mittels Photosynthese Kohlendioxid und Wasser in energiereiche Stoffe wie Zellulose, Zucker oder Stärke um. Als Nebenprodukt entsteht Sauerstoff. Bei der Verbrennung von Pflanzenteilen wie zum Beispiel Holz wird gespeicherte Energie in Form von Wärme freigesetzt. Ein Nebenprodukt bei diesem Prozess ist zudem Kohlendioxid.
Sobald für die Stromerzeugung Biomasse zum Einsatz kommt, nutzt man genau genommen Sonnenenergie. Jedes Jahr entstehen circa 150 Milliarden Tonnen Biomasse auf der Erde. 99 Prozent davon sind pflanzlichen Ursprungs.
Lust auf ein Experiment?
Baue dir deine eigene Biogasanlage.
Dazu benötigst du:
- 200 g Biomüll (kleingeschnittene Küchenabfälle, Rasenschnitt, Laub)
- Brühwürfel
- Zucker
- warmes Wasser
- Erde
- Plastikflasche
- Trichter
- Luftballon
So geht es:
Füll die Küchenabfälle, den zerkleinerten Brühwürfel und die Erde in die Flasche. Danach vermischst du alles miteinander.
Jetzt gibst du noch so viel warmes Wasser dazu, bis die Flasche zur Hälfte gefüllt ist. Darauf kommt der Zucker.
Als letztes ziehst du den Luftballon über den Flaschenhals, sodass die Öffnung luftdicht abgeschlossen ist.
Fertig ist deine Biogasanlage.
Stelle die Flasche an einen warmen, dunklen Platz. Nach etwa drei Tagen müsste sich der Ballon aufblähen. Wenn das nicht der Fall ist, habe noch etwas Geduld.
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Die Kraft des Wassers wird schon lange als Energiequelle genutzt. Bereits Ende des 19. Jahrhunderts dienten Wassermühlen zur Energiegewinnung. Davon zeugen auch heute noch alte Mühlräder an Flüssen und Bächen.
Wie aus Wasser Energie wird.
Wissenschaftlich betrachtet, bezeichnet Wasserkraft die Umwandlung der natürlichen Strömungsenergie des Wassers in mechanische Arbeit mittels Turbinen oder Räder.
Fakten zur Wasserkraft.
- Wasserkraft ist die größte und kostengünstigste erneuerbare Energiequelle.
- Ein Wasserkraftwerk arbeitet ohne schädliche CO2-Emissionen, ohne Strahlungen, ohne Abfall und ohne Asche.
- Wasserkraft steht rund um die Uhr zur Verfügung und kann als Energiespeicher genutzt werden.
- Mehr als 80 Prozent der weltweit erzeugten regenerativen Energie stammt aus Wasserkraft.
- Pumpspeicherwerke bilden 99 Prozent der weltweiten Kapazitäten zur Energiespeicherung.
- Einige Länder wie Norwegen oder Paraguay decken ihren Strombedarf vollständig aus Wasserkraft.
Wasserkraftwerke in Deutschland:
- In Deutschland gibt es etwa 7.300 Wasserkraftanlagen mit einer installierten Leistung von 5.500 Megawatt.
- Während weltweit bereits rund 17 Prozent des gesamten Energiebedarfs durch Wasserkraft gedeckt werden, bezieht Deutschland nur drei Prozent seines Strombedarfs daraus.
- Die Bruttostromerzeugung aus Wasserkraft beträgt 21 Terawattstunden.
- Über 80 Prozent des Wasserkraftstroms werden in den gebirgigen und gefällereichen Regionen im Süden Deutschlands erzeugt.
- Am weitesten verbreitet sind Laufwasserkraftwerke. 600 davon befinden sich an den großen, schnell fließenden Strömen wie Rhein, Donau oder Mosel.
Wusstest du schon?
- Das größte Wasserkraftwerk der Welt ist der Drei-Schluchten-Staudamm in China. Er ist 660 Kilometer lang und entsteht durch das Anstauen des Flusses Jangtse. Das Projekt ist bis heute sehr umstritten. Beispielsweise mussten für den Bau mehr als eine Million Menschen umsiedeln.
- Das zweitgrößte Wasserkraftwerk der Welt liegt in Itaipú, an der Grenze zwischen Brasilien und Paraguay. Aus einem Stausee, der mehr als doppelt so groß ist wie der Bodensee, stürzt das Wasser aus 118 Metern Höhe durch zwanzig Rohre nach unten.
- Seit 1993 findet am 22. März der Weltwassertag statt. Dieser steht 2022 unter dem Motto "Groundwater: Making the Invisible Visible" "Unser Grundwasser: der unsichtbare Schatz". Die Vereinten Nationen möchten damit verdeutlichen, wie eng die Themen Wasser, Natur und Klimawandel miteinander verbunden sind.
Lust auf Basteln?
Wir basteln ein Ruck-Zuck-Wasserrad.
Dazu benötigst du:
- ein leeres Teelicht
- einen Schaschlikspieß
Und so geht es:
Als erstes schneidest du das Teelicht in regelmäßigen Abstand vom Rand her mit der Schere ein.
Wenn das geschehen ist, biegst du jedes Schaufelrad, also die Teelichtstreifen, vorsichtig immer in die gleiche Richtung.
Nun piekst du – vielleicht mit Hilfe von Mama oder Papa – ein kleines Loch in die Mitte und steckst den Schaschlikspieß hinein.
Fertig ist unser Ruck-Zuck-Wasserrad. Viel Spaß beim Ausprobieren.
Wem das Wasserrad zu klein ist, kann fast genauso schnell aus zwei CDs und zehn Flaschendeckeln sowie einem Holzstab ein größeres Exemplar bauen. Wie das geht, zeigt dir Pinaria in einer Schritt-für-Schritt-Anleitung.
Links
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Wie aus Sonne Energie wird.
Sonnenlicht für die Energiegewinnung zu nutzen, ist ein alter Menschheitstraum. Heute gibt es Photovoltaikanlagen in Solarparks, auf Dächern oder im Taschenrechner. Sie wandeln die Sonnenenergie direkt in Strom um. Solarthermische Anlagen hingegen liefern Wärme für das Warmwasser im Haushalt, die Heizung oder die Industrie.
Fakten zur Solarenergie.
- In einer Stunde liefert die Sonne soviel Energie, dass man die ganze Erde ein Jahr lang mit Strom versorgen könnte.
- Solarmodule können 30 bis 40 Jahre umweltfreundlichen Strom erzeugen.
- Danach lassen sich die meisten Solarzellen recyceln, da sie aus ungiftigem Silizium hergestellt sind.
- Sieben bis acht Quadratmeter Dachfläche reichen, um den Strombedarf eines durchschnittlichen Haushalts zu decken.
- Würden wir lediglich zwei Prozent der Fläche Deutschlands mit Solarmodulen bestücken, so wäre unser gesamter Strombedarf gedeckt.
- Solarmodule sind das Herzstück einer Photovoltaikanlage. Bei deren Herstellung wird natürlich auch Energie verbraucht: Jedes Solarmodul produziert aber zehn- bis 15-mal mehr Energie, als für seine Herstellung benötigt wird.
Solaranlagen in Deutschland:
- Ende 2018 gab es 1,7 Millionen Photovoltaik-Anlagen.
- Diese produzierten etwa 46 TWh elektrische Energie.
- Im Jahr 2019 wurden sieben Prozent des erzeugten Stroms durch Photovoltaik produziert.
- Führendes Bundesland ist der Freistaat Bayern: 214 der 370 deutschen Solarparks stehen dort.
- In Brandenburg entsteht auf einer Fläche von 164 Hektar Deutschlands größter Solarpark. 465.000 Solarmodule erzeugen umweltfreundliche Energie für rund 50.000 Haushalte. Die Einsparung an Kohlendioxid beträgt jährlich 129.000 Tonnen.
Wusstest du schon?
- Bereits im Jahr 1958 hob ein mit Solarmodulen bestückter US-Forschungssatellit ins All ab und ebnete so den Weg für die Nutzung von Sonnenenergie auf der Erde. Bis heute wird jeder Satellit – und sogar die Raumstation ISS - durch Sonnenenergie mit Strom versorgt.
- Seit 1978 feiern wir am 3. Mai den Internationalen Tag der Sonne (Englisch: International Sun Day oder International Day of the Sun oder World Sun Day). Es geht an diesem Tag vor allem um die Rolle der Sonne als Energielieferant. Der ehemalige US-Präsident Jimmy Carter hat diesen Aktionstag ins Leben gerufen, um die amerikanische Bevölkerung auf das Potenzial von Solarenergie hinzuweisen. Am Tag der Sonne finden in vielen Ländern der Welt Veranstaltungen zum Thema Solarenergie statt.
Lust auf Basteln?
Bau dir ein Solar-Karussell, welches du nur mit der Energie der Sonne in Bewegung versetzt.
Dazu benötigst du:
- schwarzes Buntpapier
- Alufolie
- Bindfaden
- Einmachglas
Und so geht es:
Beklebe das schwarze Buntpapier auf einer Seite mit Alufolie und schneide zwei schmale Streifen ab.
Die beiden Streifen knickst du in der Mitte, so dass ein ‚V‘ entsteht.
Danach schneidest du das eine ‚V‘ in der Mitte ein Stückchen von oben, das andere ein Stückchen von unten ein. Nun kannst du die beiden Streifen ineinanderstecken.
Binde nun ein Stück Bindfaden in der Mitte des ‚V‘ fest und das andere Ende an einem Streifen Pappe, welchen du quer über das Einmachglas legst. Fertig ist dein Solar-Karussell. Stell es nun an einen warmen Ort in die direkte Sonne, damit es sich drehen kann.Links
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Wie aus Wind Strom wird.
Fakten zur Windkraft.
- Ein einziges Windrad mit 3 Megawatt Leistung erzeugt
pro Jahr Strom für mehr als 2.000 Haushalte.
- Noch in diesem Jahr wird die Windkraft bis zu 18 Prozent der europäischen Stromproduktion liefern.
- Mit dem Strom, den ein Windrad in einer Stunde erzeugt,
kannst du:
-> 65 Jahre lang täglich eine Stunde fernsehen
-> mehr als 15.000 Liter Wasser kochen
-> kannst du zwei Jahre lang rund um die Uhr Playstation spielen
(Quelle: windfakten.at)
Windkraftanlagen in Deutschland (Stand 2019):
- 29.456 Onshore-Windkraftanlagen (an Land)
-> 53.912 MW Leistung
-> durchschnittliche Höhe einer Windkraftanlage: 193 Meter
-> durchschnittlicher Rotordurchmesser: 119 Meter - 1.469 Offshore-Windkraftanlagen (auf See)
-> 7.516 MW Leistung
-> durchschnittliche Wassertiefe: 36 Meter
-> durchschnittliche Entfernung zum Land: 88 Kilometer
Wusstest du schon?
Am 15. Juni ist der Welttag des Windes (Englisch: Global Wind Day). Seit 2007 steht dieser Tag im Zeichen des Windes bzw. der Windkraft. An vielen Orten finden Windparkfeste oder Tage der offenen Tür statt. Wenn du mehr dazu wissen möchtest, besuche die Internetseite zum Weltwindtag unter www.globalwindday.de.
Lust auf Basteln?
Baue dir ein Windrad selber.
Dazu benötigst du:
- Buntpapier
- Rundstab
- Reißzwecke
Und so geht es:
Für das Windrad brauchst du ein quadratisches Stück Papier. Am besten eignet sich Buntpapier.
Wie du das Blatt für dein Windrad falten musst, erklärt dir Tavin in seinem YouTube-Video.Wenn du dein Windrad fertig gefaltet hast, kannst du es einfach mit einer Reißzwecke an dem Rundstab befestigen.
Das Windrad ist zum Beispiel eine hübsche Dekoration in Blumentöpfen.
Links
- Ein einziges Windrad mit 3 Megawatt Leistung erzeugt
pro Jahr Strom für mehr als 2.000 Haushalte.
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Damit es auch den Jüngsten zuhause nicht zu langweilig wird, gibt es bei uns Malvorlagen mit dem Kilowattchen und dem Energiebündel. Begleitet die beiden auf ihrer spannenden Reise durch die Energiewelt.
Wenn ihr Lust habt, schickt uns ein Foto von eurem fertigen Bild an: redaktion@enviaM.de.
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