Unterrichtsbaustein Bastelstunde: Wärme und Solarenergie Lernziel • Nahezu die gesamte Energie auf der Erde ist umgewandelte Sonnenenergie. • Mit Sonnenfallen lässt sich die Kraft der Sonne einfangen. • Man darf nie direkt in die Sonne schauen!!! Informationen für Lehrpersonen Die konventionellen Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas, nukleare Brennstoffe) sind auf der Erde begrenzt vorhanden. Ihnen stehen die erneuerbaren Energieformen gegenüber (Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, Biogas). Es gibt 2 Haupttypen von Solaranlagen: „Solarkollektoren“ wandeln Sonnenlicht in Wärme um. Das Grundprinzip ist der schwarze Gartenschlauch. „Fotovoltaik-Anlagen“ wandeln Licht in Strom um. Erklärung für Kinder Die Sonne liefert uns die meiste Energie. Ohne sie gäbe es kein Leben auf der Erde und keine Nahrung für uns. Die Energieträger Kohle, Erdöl und Erdgas sind Reste von Tieren und Pflanzen, in denen Sonnenenergie gespeichert ist. Leider entstehen beim Verbrennen schädliche Abgase. Auch Wind- und Wasserkraft ist Sonnenenergie, denn ohne Sonne gäbe es keinen Wind, kein Wetter und keinen Wasserkreislauf. Wir können mit Hilfe von Solaranlagen Sonnenlicht direkt in Wärme und Strom verwandeln, ohne der Umwelt zu schaden. Die Sonne ist ein Stern. Der riesige Ball aus glühendem Gas ist innen 16 Millionen Grad Celsius heiß. Die Sonne sendet Licht und Wärme aus. Das Licht ist so hell, dass es die Netzhaut unserer Augen zerstören kann. Deshalb darf man niemals ohne speziellen Schutz direkt in die Sonne sehen!!! Die Erde dreht sich in einem Jahr einmal um die Sonne und in einem Tag einmal um sich selbst. Auf der sonnenabgewandten Erdhälfte ist Nacht. Früher wurde die Sonne von vielen Völkern als Gottheit verehrt (griechisch Helios, römisch Sol, ägyptisch Re). Gesprächskreis / Fragen ? Was ist Energie? Energie kann Arbeit leisten, z.B. Herd heizen, Motor antreiben ? Was tut die Sonne Gutes auf der Erde? z.B. Pflanzen wachsen, Nahrung, Wärme und Strom aus Sonnenenergie, die Jahreszeiten ? Wie schadet die Sonne? z.B. Sonnenbrand, Dürre, Wüsten, Sonne kann blenden ? Welche „Sonnenfallen“ gibt es? z.B. Glasflächen, Solaranlagen, schwarzer Pullover Quelle: Ministerium für Umwelt des Saarlandes (Hrsg.): Unterrichtshilfen für die Grundschule zum Thema Umwelt, 1. Baustein: Haus, 2001, S. 16. -1/2- Bastelanleitung: Sonnenofen In vielen heißen Ländern der Erde ist die Stromversorgung schlecht. Dort könnte man mit Sonnenenergie kochen, indem man einen Solarofen baut. Materialien • • • • • • ein Postpaket Größe S und ein Postpaket Größe L (oder ähnlich große Kartons) mehrere Meter Gewebeband (etwa 4 cm breit) etwa 60 cm Isolierklebeband 2 Stücke Verglasungsfolie (ca. 1 mm stark, 17 x 24,5 cm groß) aus dem Baumarkt (die Maße gelten für Postpakete) Alufolie, 2-3 alte Zeitungen, 4 Stecknadeln schwarze Farbe und Pinsel , Schere, Klebstoff, Bleistift und Lineal Vorgehen Zunächst werden die beiden Pakete zusammengebaut und alle Teile, bis jeweils auf den Deckel, miteinander verklebt. Je weniger Löcher und Lücken der Ofen später hat, desto besser lässt er sich heizen. Mit Gewebeband werden alle Kanten an den Seiten und Böden der Kartons abgedichtet. Der kleinere Karton wird von innen mit schwarzer Farbe ausgemalt. Während die Farbe trocknet, wird der Deckel der großen Kiste mit Klebstoff bestrichen und möglichst glatt mit Alufolie beklebt (die stärker spiegelnde Seite soll später sichtbar sein). Der Deckel dient später als Reflektor, der zusätzlich Sonnenstrahlen in den Ofen lenkt. Damit die Folie nicht an den Rändern einreißt, werden die Kanten des Deckels ebenfalls mit Gewebeband umklebt. Aus dem Deckel des kleineren Kartons wird ein Rechteck herausgeschnitten, so groß, dass am Rand jeweils 2 cm Pappe stehen bleiben (Rechteck aufheben!). Nun werden von beiden Seiten je eine Verglasungsfolie gegen den Papprand des Deckels geklebt. So entsteht eine Wärme speichernde Doppelverglasung. Die innere Folie wird von unten nochmals mit Isolierband abgeklebt, damit später möglichst keine Luft entweicht. Zum Schluss wird von dem übrig gebliebenen Papprechteck ein 3-4 cm breiter Streifen abgeschnitten. Der Streifen wird mit je einer Stecknadel am Deckel und an einer Schmalseite des großen Kartons befestigt, damit der Deckel des großen Kartons schräg nach hinten auf steht. Durch Versetzen der Nadeln lässt sich so einstellen, in welchem Winkel die Alufolie zum Ofenfenster steht. Der Solarkocher wird an einem sonnigen Ort aufgestellt. Der Reflektordeckel soll zusätzlich Sonnenstrahlen durch das Sichtfenster lenken. Der Deckel der kleineren Kiste sollte möglichst dicht geschlossen sein, eventuell mit Stecknadel nachhelfen. Der Sonnenofen wird zwar nicht so heiß wie ein Backofen, aber 100 Grad kann er schon erreichen. Das reicht aus, um z.B. Bockwürste zu garen oder das Mittagessen aufzuwärmen. Was immer in den Ofen gestellt wird, es sollte nicht direkt auf dem Boden des Kartons stehen (z.B. auf einem Rost aus Gabeln Bauen), sondern so, dass auch von unten Hitze herankommt. Vorsicht: Alufolie kann bei Sonne die Augen blenden! Quelle: GEOlino 08/2003 -2/2-
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