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DVD „energietal toggenburg – das sind wir“ Inhalte:

Kapitel 1

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DVD (55 Minuten)

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Einleitung für Lehrpersonen

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Schülerblätter als Anregungen für vertiefende Energielektionen

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Lösungen für Lehrpersonen

DVD „energietal toggenburg – das sind wir“

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Einleitung für die Lehrpersonen DVD energietal toggenburg – das sind wir

Stufe: 1. – 3. 4. – 6. 7. – 9.   

Die DVD „energietal toggenburg – das sind wir“ erzählt die Vision des energietal toggenburg. Peter Donatsch, Mirjam Grob und Thomas Rickenmann haben Menschen im ganzen Toggenburg besucht, die sich für eine saubere Energiezukunft einsetzen. Daraus ist ein einstündiger Film entstanden der eindrücklich zeigt, welche Kraft die Begeisterung entfaltet und was Menschen bewirken können, wenn sie handeln. Die Menschen im Film erzählen voller Stolz warum sie selber erneuerbare Energien nutzen und von einer nachhaltigen Energieversorgung überzeugt sind. Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe beschreiben, was für sie Energie bedeutet. An Motivation, Begeisterung, Innovation und tatkräftigen Menschen fehlt es im Toggenburg nicht. Lassen auch Sie sich anstecken und schauen Sie selbst! Dauer: 55 Minuten Kontaktadresse und Ausleihe energietal toggenburg Teilprojekt energieakademie 071 987 00 77 www.energietal-toggenburg.ch [email protected]

Vertiefender Unterricht zur DVD

Stufe: 1. – 3. 4. – 6. 7. – 9.   

Die Menschen im Film „energietal toggenburg – das sind wir“ bringen das Thema Energie engagiert nahe und verschaffen einen Überblick über die Nutzungsmöglichkeiten erneuerbarer Energien anhand von Anlagen im Toggenburg. Die folgenden Schülerblätter können Anregungen bieten, für vertiefende Lektionen zur DVD.

Lernziele     

Kapitel 1

Die Schüler können erklären, was das energietal toggenburg bedeutet. Sie wissen, was fossile Energien sind. Sie kennen verschiedene erneuerbare Energien. Sie wissen, wie einzelne Anlagen funktionieren. Sie haben Ideen, wie sie selber Energie sparen können.

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Schülerblatt 1

Einführung Im Film erzählen Menschen aus dem Toggenburg, warum sie sich fürs energietal toggenburg einsetzen. Das energietal toggenburg ist eine grosse Vision. Alle Energie die ihr braucht um das Handy zu laden, ein Computergame zu spielen, im Winter ein geheiztes Zimmer zu haben, bei Licht lesen zu können, einfach alle Energie, die ihr und alle anderen Leute im Toggenburg jeden Tag benötigen, soll im Toggenburg produziert werden. Wie der Film zeigt, gibt es schon viele Leute, die Energie sparen und die eine Anlage betreiben, um saubere Energie zu produzieren. Denn wenn wir unsere eigene Energie produzieren, können wir darauf schauen, dass diese Energie der Umwelt möglichst wenig schadet. Das sind die erneuerbaren Energien. Und wir können uns darauf achten, dass wir Energie sparen. So müssen wir auch weniger Energie produzieren.

Fragen 1. Was bedeutet für dich Energie?

2. Wozu brauchst du Energie?

3. Versuche zu beschreiben, was «energietal toggenburg» bedeutet?

Kapitel 1

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Schülerblatt 2

Energiewende Auch die Schweiz hat eine Vision. Sie will die Stromversorgung umbauen. Das grosse Unglück im Atomkraftwerk Fukushima in Japan hat das Vertrauen in die Kern- oder Atomenergie in der ganzen Welt erschüttert. In der Schweiz haben die Politikerinnen und Politiker entschieden, die fünf Atomkraftwerke am Ende ihrer Betriebszeit stillzulegen und nicht zu ersetzen. Heute erzeugen wir aber  35,8 % des Schweizer Stroms in unseren Atomkraftwerken  58,7 % stammen aus Wasserkraftwerken (26,2 % Laufwasserkraftwerke und 32,5 % Spreicherkraftwerke).  5,5 % liefern thermische Kraftwerke und erneuerbare Energien. Wir müssen in den nächsten 20 bis 30 Jahren den Strom der Atomkraftwerke ersetzen und mit anderen Anlagen erzeugen. Um dieses Ziel zu erreichen wollen wir:  Energie aus erneuerbaren Energien erzeugen.  Energie sparen  Energie sparende Geräte und Technik nutzen

Strommix in der Schweiz

Erneuerbarer Strom im Toggenburg Wasserkraft

Photovoltaik 46%

Biomasse

51%

3%

Dieser Umbau der Energieversorgung wird auch die Energiewende genannt. Daran müssen alle mitarbeiten, damit sie gelingt. Sie betrifft neben dem Strom auch die Wärme und die Mobilität.

Frage 1. Was denkst du, ist es einfach die Energiewende zu schaffen? Begründe deine Meinung

Kapitel 1

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Schülerblatt 3

Verschiedene Energien Energie macht unser Leben angenehm und bringt uns viel Luxus. Einige Energiearten schaden beim Verbrauch aber unserer Umwelt.

Fossile Energien Haben wir zum Beispiel eine Öl- oder eine Gasheizung im Schulhaus oder zu Hause, so verbrennen wir zum Heizen das Öl oder das Gas. Auch beim Autofahren wird das Benzin verbrannt. Das Verbrennen von Öl, Gas, Kohle und Benzin gibt Abgase. Ein besonders schädliches Abgas heisst Kohlendioxid (CO2). Kohlendioxid ist ein Treibhausgas. Wenn immer mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt, gerät der Treibhauseffekt der Erde aus dem Gleichgewicht. Die Erde erwärmt sich. Es kommt zu Klimaveränderungen auf der ganzen Welt. In der Schweiz schmelzen beispielsweise Gletscher ab oder es gibt häufiger Hochwasser.

Ein eindrückliches Beispiel für die Klimaerwärmung: Das Abschmelzen der Gletscher. Das obere Bild zeigt den Morteratschgletscher im Engadin im Jahr 1911. Das untere Bild ist im Jahr 2008 aufgenommen

Die Energien Öl und Gas sowie die Kohle heissen fossile Energien. Benzin wird aus Erdöl hergestellt und gehört auch dazu. Die fossilen Energien haben sich aus abgestorbenen, kleinsten Lebewesen gebildet. Das hat Millionen von Jahren gedauert. Wir Menschen brauchen diese Energien in kurzer Zeit auf. Von aller Energie, welche die Menschen auf der ganzen Welt brauchen sind 80 % fossile Energien. Eines Tages wird es keine fossilen Energien mehr geben. Sie heissen deshalb auch «nicht erneuerbare Energien». Für das energietal toggenburg und für die Energiewende ist es deshalb wichtig, dass wir weniger fossile Energien brauchen.

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Schülerblatt 4

Atomenergie Auch Uran, das in Atomkraftwerken für die Stromproduktion genutzt wird (Kernspaltung), gehört zu den nicht erneuerbaren Energieträgern. Ausserdem ist es radioaktiv. Passiert ein Unfall, wie im Atomkraftwerk Fukushima in Japan, so wird das ganze Gebiet verstrahlt. Menschen, Tiere und Pflanzen können über Jahrzehnte nicht mehr hier leben ohne krank zu werden und an der Verstrahlung sogar zu sterben. Auch der Abfall aus den Atomkraftwerken, die verbrauchten Brennstäbe, sind radioaktiv. Noch kein Land auf der Welt hat eine Lösung gefunden, wie und wo wir diese Brennstäbe sicher lagern können, denn sie geben noch über Tausende Jahre lebensgefährliche Strahlung ab. Deshalb will die Schweiz die Energiewende.

Fragen 1. Welches sind fossile Energien?

2. Kennst du Nachteile der fossilen Energien?

3. Welche Gefahr birgt die Atomenergie?

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Schülerblatt 5

Erneuerbare Energien Doch was können wir tun, damit wir nicht mehr so viel fossile Energien und Atomenergie brauchen? Als Möglichkeit bieten sich die erneuerbaren Energien. Das sind alle Energien, die nach unserer Vorstellungskraft ewig zur Verfügung stehen oder nachwachsen. Erneuerbare Energien sind:  die Sonne  die Wärme im Erdinnern (Geothermie). Je tiefer wir in die Erdkugel vorstossen, desto wärmer wird es. Die Sonne strahlt täglich auf die Erde und ist deshalb unsere erste und wichtigste Energiequelle. Mit Hilfe der Sonne entstehen weitere erneuerbare Energien auf unserem Planet:  Biomasse Dazu gehören alle pflanzlichen und tierischen Stoffe, die dank Sonnenenergie und Sauerstoff wachsen können. Sie sind gespeicherte Sonnenenergie. Als Energiequellen nutzen wir - Holz - Energiepflanzen (Chinaschilf, Raps) - Bio-Abfall, also Gemüsereste, Gartenabfälle - oder Mist in der Landwirtschaft.  Wind  Wasser Wind und Wasser sind dank der Sonneneinstrahlung auf der Erde immer verfügbar. Erneuerbare Energien haben einen weiteren Vorteil: Sie sind sauber. Wenn wir sie für die Energieerzeugung nutzen, entstehen kaum giftige Stoffe. Es gelangt kein CO2 in die Luft. Ausserdem gibt es die erneuerbaren Energien vor unserer Haustür. Wir müssen sie nicht aus dem Ausland importieren, wie beispielsweise das Erdöl. Wir können sie im Toggenburg nutzen.

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Schülerblatt 6

Fragen 1. Welche erneuerbaren Energien hast du im Film kennen gelernt?

2. Warum ist die Sonnenenergie am wichtigsten?

3. Kennst du die Vorteile der erneuerbaren Energien?

4. Welche erneuerbare Energie möchtest du am liebsten nutzen und warum?

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Schülerblatt 7

Sonnenenergie Sonnenkollektoren zur Wassererwärmung Heute kennen wir Techniken, um die Sonnenenergie direkt zu nutzen. Mit Sonnenkollektoren können wir Wärme gewinnen, um zum Beispiel heisses Wasser für den Haushalt und die Heizung zu erzeugen. Der Absorber, das Herzstück der Anlage im Innern des Sonnenkollektors (A) nimmt die Energie des Sonnenlichts auf und wandelt sie in Wärme um. Im Absorber zirkuliert eine Flüssigkeit. Sie transportiert die Wärme über eine Zirkulationsleitung (B roter Teil) zum Wasserspeicher (C). Die Sonnenwärme wird nun ans Wasser im Speicher abgegeben und für die Erwärmung des Warmwassers (F) und die Zentralheizung genutzt. Das Wasser kühlt sich ab und gelangt über eine Umwälzpumpe (D) wieder zum Kollektor, wo der Kreislauf von Neuem beginnt. Eine Zusatzheizung (E) erzeugt die restliche Wärme für die Zentralheizung. Solarzellen zur Stromproduktion Mit Solarzellen können wir aus der Sonne direkt Strom gewinnen. Diese Technik heisst Photovoltaik. Viele Solarzellen zusammen bilden ein Solarpanel (A). Das Herzstück einer Solarzelle ist ein hauchdünnes Plättchen (meist aus dem Metall Silizium), welches das Sonnenlicht auffängt und in Strom umwandelt. Dieser Strom kann über einen Wechselrichter (B) in unser normales, öffentliches Stromnetz (C) eingespeist werden, so dass kein Speicher für die Energie nötig ist. Je häufiger und stärker die Sonne auf diese Panels scheint, umso mehr Strom wird produziert. An Orten wo die Sonne wenig scheint eignen sich Photovoltaikanlagen deshalb nicht sehr gut. Im Toggenburg hingegen, wo es wenig Nebel hat, lohnt es sich, solche Anlagen zu bauen. Photovoltaikanlagen werden meist auf Dächern von Fabrikhallen oder Wohnhäusern installiert und benötigen dann keinen zusätzlichen Platz.

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Schülerblatt 8

Da die Sonne im Toggenburg wegen der Erdkrümmung nicht senkrecht über unseren Köpfen steht, sondern immer etwas südlich, ist es sinnvoll, die Solarpanels nach Süden auszurichten. So können sie möglichst viel Sonnenenergie aufnehmen. Denn je senkrechter die Sonne auf das Panel trifft, umso mehr Strahlung kann jede einzelne Zelle aufnehmen.

Sonnenstrahlen

Solarpanel

Fragen 1. Miss die Abstände zwischen den einzelnen Sonnenstrahlen. Was stellst du fest?

2. Du hast zwei Möglichkeiten gesehen, um die Sonnenenergie zu nutzen. Schreibe sie auf und notiere auch, welche Energie wir damit gewinnen?

3. Kennst du Solaranlagen in deiner Nähe? Wo?

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Schülerblatt 9

Windkraft Die Windkraft ist eine Energiequelle, die wir schon seit über 3000 Jahren nutzen. Heutige Windräder funktionieren noch weitgehend gleich. Der Wind treibt einen Propeller an. Zahnräder übertragen die Drehbewegung dorthin, wo etwas angetrieben werden soll. Früher waren das meist schwere Mühlsteine. Heute wird die Bewegung auf einen Generator übertragen und mit Magneten eine elektrische Spannung, also Strom, erzeugt. In Europa produziert vor allem Deutschland im Norden des Landes mit Windkraft Strom. Seit einigen Jahren werden auch in der Nordsee grosse Parks mit mehreren Dutzend Windrädern gebaut. Diese sogenannten Offshore Anlagen haben den Vorteil, dass auf dem Meer meist ein gleichmässiger Wind weht, der relativ konstant Strom produziert.

Ein Windpark in Andermatt (Bild oben) Eigenkonstruktion eines Windrads von Köbi Knaus im Chüeboden bei Wildhaus (Bild unten)

Windenergie ist die günstigste erneuerbare Energiequelle. Sie hat aber den Nachteil, dass sich nur Strom produzieren lässt, wenn der Wind bläst. Zudem werden die grossen Windräder häufig als störend in der Landschaft empfunden. Im Toggenburg stehen bis jetzt zwei Windanlagen: in Oberhelfenschwil und im Chüeboden bei Wildhaus (Film und Bild rechts). Letztere ist eine Eigenkonstruktion eines Toggenburger Landwirts. Da in unserem Tal der Wind nur sehr unregelmässig weht, werden kaum neue Windräder dazu kommen. Eine Ausnahme bildet das Berggasthaus Gamplüt. Dort ist ein vertikales Windrad geplant, ein Rad, das sich um die Höhenachse dreht. Diese Art benötigt weniger Platz und wirft kleinere Schatten.

Frage 1. Welche Vorteile und welche Nachteile hat die Windenergie? Vorteile: Nachteile:

Kapitel 1

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Schülerblatt 10

Wasserkraft I Die Wasserkraft ist wohl die älteste Energieform, die sich der Mensch zu Nutze macht, indem er Wasserräder an Flüsse und Bäche baute. Im Toggenburg wird etwa 1/5 des gesamten Stromverbrauchs mit Wasserkraft gedeckt. Die Thur ist daher der wichtigste Trinkwasserversorger des Tals und die wichtigste Energiequelle. In über 20 Kleinwasserkraftwerken nutzt das Toggenburg die Energie des Wassers. Heutige Wasserkraftwerke lassen sich in zwei Kategorien aufteilen. Speicherkraftwerke Die eindrücklichere Art die Wasserkraft zu nutzen, sind die grossen Speicherkraftwerke, wie sie in den Alpen stehen. Dabei fluten wir ganze Täler mithilfe von Staumauern oder Talsperren, so dass ein Stausee entsteht. Das gestaute Wasser wird über eine Turbine abgelassen und so Strom erzeugt. Der Vorteil dieser Technik ist, dass die Energie auf Abruf bereitsteht. So kann zum Beispiel um die Mittagszeit, wenn wir am meisten Strom benötigen, mehr Wasser abgelassen und mehr Strom produziert werden. Wenn wir weniger Strom benötigen, lässt sich die Leistung des Kraftwerks bis auf null zurückfahren. Speicherkraftwerke liefern sogenannte Spitzenenergie. Laufkraftwerke Die andere Art der Wasserkraftwerke heisst, Flussoder Laufkraftwerk. Alle Wasserkraftwerke im Toggenburg sind Laufkraftwerke. Dabei nutzen wir die Energie von fliessenden Gewässern. Mit einem Wehr stauen wir den Fluss über eine gewisse Distanz zurück. Das Wasser wird dann über eine Turbine oder einen Propeller geleitet. Die produziert Menge an Strom ist dabei immer abhängig vom Wasserstand des Flusses und lässt sich nicht direkt bestimmen. Bei wenig Wasser im Winter wird daher weniger Strom produziert als im Sommer. Flusskraftwerke liefern sogenannte Band- oder Grundenergie. Kapitel 1

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Die Staumauer eines Speicherkraftwerks (Bild: www.swv.ch)

Wasserkraftwerke im Toggenburg Link zur interaktiven Karte: www.energietaltoggenburg.ch/interaktive-kartewasserkraftwerke.html

Laufwasserkraftwerk Dietfurt

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Schülerblatt 11

Wasserkraft II Es gibt ausserdem spezielle Typen von Wasserkraftwerken. Dazu gehört das sogenannte Trinkwasserkraftwerk. Eine solche Anlage gibt es in Unterwasser. Anstatt in einem natürlichen Flusslauf, wurde dort eine Turbine in der bestehenden Trinkwasserleitung einer Gemeinde installiert. Die Menge an Strom, die wir aus Wasserkraft gewinnen können, hängt immer von der Fallhöhe und der Durchflussmenge des Wassers ab. So lässt sich mit einer hohen Staumauer in den Bergen, aus einem kleinen Bach, gleich viel Strom gewinnen, wie mit einem Laufkraftwerk am grössten Schweizer Fluss, dem Rhein.

Laufwasserkraftwerk Bütschwil

Frage 1. Schreibe einige Wasserkraftwerke im Toggenburg auf

2. Welche Arten von Wasserkraftwerken kennst du?

3. Wieso stehen nicht noch mehr Wasserkraftwerke im Toggenburg?

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Schülerblatt 12

Holz Die Hänge des Toggenburgs sind zu einem grossen Teil mit Wäldern bedeckt. Diese Waldfläche ist auch ein Energiespeicher. Früher war das Holz sogar der mit Abstand wichtigste Rohstoff. Man baute damit Häuser und Brücken und konnte kochen und in den kalten Wintermonaten die Öfen heizen. In den letzten Jahrzenten haben wir Holzöfen und –herde aber zunehmend mit praktischeren Öl oder Gasheizungen ersetzt. Zum Kochen brauchen wir meistens Gas oder Strom. Mit der Energiewende wird die Holzenergie wieder wichtiger. In Nesslau wurde im Jahr 2009 ein sogenanntes Blockheizkraftwerk gebaut. Darin wird Holz aus der Region verbrannt. Die erzeugte Wärme versorgt einen grossen Teil der Haushalte und Betriebe in Nesslau und Neu St. Johann mit 70°C heissem Wasser. Das heisse Wasser gelangt durch speziell isolierte Leitungen zu den Haushalten. Im Blockheizkraftwerk wird nicht nur Heisswasser sondern auch Strom erzeugt. Etwa 20 % der Energie, die bei der Verbrennung des Holzes freigesetzt wird, kann in Strom umgewandelt und in das öffentliche Netz eingespeist werden. Das entspricht dem Verbrauch von rund 600 Haushalten. Dieses Blockheizkraftwerk (Wärme und Strom) spart pro Jahr rund 1 Million Liter Erdöl ein. Um mit Holzenergie zu heizen, gibt es auch kleinere Anlagen, zum Beispiel Pelletfeuerungen. Pellet sind kleine Stäbchen, gepresst aus Holzabfällen, zum Beispiel Sägemehl. Die Pellets lagern in einem Silo (Tank). Die Pelletheizung funktioniert automatisch. Die Pellets gelangen in der richtigen Menge in den Brenner und die Wärme wird über die Zentralheizung verteilt.

Wenn wir Holz verbrennen, gelangt auch CO2 in die Luft wie beim Verbrennen von Öl, Gas und Benzin. Beim Holzverbrennen geht aber gleich viel CO2 in die Luft wie das Holz zum Wachsen aus der Luft aufgenommen hat. Holz ist deshalb klimaneutral: Es belastet das Klima nicht.

Pellet sind kleine, aus Holzabfällen gepresste Stäbchen.

Frage 1. Was produziert das Blockheizkraftwerk in Nesslau?

Kapitel 1

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Schülerblatt 13

Biogas Aus verschiedenen Abfällen können wir Biogas gewinnen: Gartenabfälle, Rüstabfälle zu Hause und in Hotels oder Gülle und Mist. Diese Abfälle werden in speziellen Tanks bei hoher Temperatur und ohne Sauerstoff vergärt. Bakterien zersetzen die Abfälle. Dabei entsteht Biogas. Das Gas lässt sich direkt vor Ort verbrennen und wie in einem Holzkraftwerk in Wärme und Strom umwandeln. Ebenso kann das Gas in das normale Gasnetz eingespeist und im Haushalt genutzt oder zur Betankung von gasbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden. Die nächstgelegene Biogasanlage des Toggenburgs ist in Eschlikon bei Wil. Dorthin liefern verschiedene Landwirte Teile ihres gemähten Grases sowie Mist und Gülle ihres Viehs. Auch Restaurants liefern ihre Speisereste und Rüstabfälle in die Anlage.

Die Biogasanlage in Eschlikon. Wenn wir Biogas verbrennen, gelangt auch CO2 in die Luft, aber gleich viel, wie die verschiedenen Pflanzen zum Wachsen aus der Luft aufgenommen haben.

Frage 1. Wir könnten auch Biogas aus Mais und Weizen gewinnen. Was spricht dagegen?

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Schülerblatt 14

Geothermie Unser Planet wirkt zwar äusserlich cool und angenehm, innerlich aber glüht er. Geothermie stammt vom griechischen „Geo“, also Erde und „therm“, was warm bedeutet. Sie ist – neben der Atomkraft – die einzige Energiequelle, die nicht von der Sonne abhängig ist. Je tiefer man in die Erde gräbt, desto wärmer wird es. Im Inneren Kern unseres Planeten, also etwa 5000-6000 Kilometer unter dem Meeresspiegel, herrschen Temperaturen von bis zu 5500°C. Die Stadt St. Gallen baut zurzeit ein Kraftwerk, das diese Wärme nutzen soll. Dabei wird Wasser aus einer Tiefe von über 4000m hinaufgefördert. In dieser Tiefe wird eine Temperatur von über 150°C vermutet. Die Energie des heissen Wassers aus dem Untergrund lässt sich verwenden, um Strom zu produzieren und Warmwasser für das Fernwärmenetz der Stadt zu erzeugen.

Bilder und genaue Informationen zum Geothermieprojekt in St. Gallen: www.geothermie.stadt.sg.ch/

Frage 1. Hast du vom Geothermie-Kraftwerk in St.Gallen gehört? Warum können Bohrungen im Untergrund schwierig sein?

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Schülerblatt 15

Wärmepumpe Mit einer Wärmepumpe lässt sich Wärme aus der Umwelt gewinnen. Die Wärmepumpe funktioniert wie ein umgekehrter Kühlschrank. Die Umweltwärme erwärmt ein Kühlmittel, das über einen Verdampfer zu Dampf und auf die Wärmepumpe übertragen wird. Ein Verdichter verdichtet den Dampf und erhitzt ihn dadurch auf eine nutzbare Temperatur. Der Dampf gibt seine Wärme an den Wasserkreislauf der Heizung ab. Am Expansionsventil wird dann der Druck abgebaut, das Kühlmittel verliert an Temperatur und der Kreislauf beginnt von vorne.

Bild und weitere Informationen zur Wärmepumpe: http://www.fws.ch/ oder http://stromonline.ch/waermepumpe.html

Wärmepumpen können die Wärme aus verschiedenen Quellen beziehen: aus dem Erdreich, der Luft und dem Wasser. Für den Betrieb der Wärmepumpe braucht es Strom. Weil sich mit dem eingesetzten Strom aber etwa drei- bis viermal so viel Wärmeenergie aus der Umgebung gewinnen lässt, bietet sie eine gute Alternative zu einer Ölheizung. Heute installieren viele Hausbesitzer eine Wärmepumpe, die das Erdreich als Wärmequelle nutzt. Dazu ist eine Erdbohrung mit einer Erdwärmesonde notwendig. Diese bezieht die Wärme aus einer Tiefe zwischen 50 bis 300 Metern. Weil eine Erdbohrung relativ teuer ist, kommen auch häufig Luftwärmepumpen zum Einsatz. Sie sind aber nicht gleich effizient. Im Winter, wenn wir die Wärme brauchen, ist die Luft natürlich immer sehr kalt. So braucht es mehr Strom, um die Wärmepumpe zu betreiben und Wärme gewinnen zu können. Das heisst: Der Wirkungsgrad ist kleiner.

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Schülerblatt 16

Energieeffizienz 2000 Watt Gesellschaft Während wir in der Schweiz mehr als 6000 Watt Leistung benötigen, um den Energieverbrauch einer Person ein Jahr lang zu decken, stehen beispielsweise den Menschen in Afrika im Durchschnitt 1000 Watt zur Verfügung. Diese Verteilung ist ungerecht. Auch in armen Ländern steigt der Hunger nach Energie. Unser Planet hat aber nicht genug Ressourcen, um die gesamte Menschheit mit so viel Energie zu versorgen, wie wir verbrauchen. Ausserdem stösst in der Schweiz mit dem hohen Energieverbrauch jede Person 9 Tonnen CO2 pro Jahr aus. Und das CO2 trägt, wie wir schon gehört haben, zur Klimaveränderung bei. Was können wir also tun?

Bild und weitere Informationen: www.novatlantis.ch/2000-watt-gesellschaft/vision.html

Die ETH Zürich hat als eine Lösung das Modell der 2000-Watt-Gesellschaft entwickelt. Dieses Modell geht davon aus, dass allen Menschen und auch noch den nächsten Generationen auf der ganzen Welt so viel Energie zur Verfügung stehen soll, damit alle gute leben können. Wenn wir dieses Ziel erreichen wollen, hat jeder Mensch jedes Jahr Anspruch auf 2000 Watt und kann höchstens 1 Tonne CO2 ausstossen, weil sich sonst das Klima drastisch verändert. 2000 Watt ist so viel Leistung wie 20 Glühbirnen (100 Watt) benötigen, um ein Jahr lang zu brennen.

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Schülerblatt 17

2000-Watt Gesellschaft I Das energietal toggenburg will die 2000-Watt-Gesellschaft bis ins Jahr 2059 erreichen. Wir verbrauchen heute aber das Dreifache für unseren Energiebedarf und stossen 9mal mehr CO2 aus. Im Toggenburg sind diese Werte sogar noch etwas höher. Das liegt an der ländlichen Struktur. In dünn besiedelten Gebieten ist zum Beispiel der öffentliche Verkehr weniger stark ausgebaut oder mehr Leute wohnen in Einfamilienhäusern, was mehr Energie zum Heizen verbraucht als in einer Wohnung. Wenn wir eine 2000-Watt-Gesellschaft werden wollen, müssen wir das tun, was wir auch für die Energiewende machen. Wir müssen mehr erneuerbare Energien anstelle von fossilen nutzen. Vor allem aber müssen wir weniger Energie verbrauchen, also sparen. Energie sparen bedeutet, die Energie sinnvoll einzusetzen. Das wird auch als Energieeffizienz bezeichnet. Wir sparen dort, wo wir die Energie verschwenden. Beispiel Standby-Verbrauch Bei vielen Geräten denken wir nicht daran, dass sie Strom verbrauchen. Das passiert vor allem beim heimlichen Stromverbrauch, dem so genannten Standby-Verbrauch. Standby bedeutet, dass das Gerät bereit ist und darauf wartet, dass wir es benutzen. Diesen Zustand kannst du meistens an einem kleinen Lämpchen (Leuchtdiode) erkennen. In diesem Zustand verbrauchen die Geräte Tag und Nacht unnötig Strom, zum Beispiel der Kopierer, der Drucker, der PC, die Kaffeemaschine oder der Fernseher. Standby kannst du ganz einfach vermeiden. Du musst das Gerät ganz vom Stromnetz trennen. Dazu ziehen wir den Stecker aus der Steckdose oder betätigen den „Aus“-Knopf. Es gibt zum vollständigen Ausschalten auch Hilfsmittel: Steckerleiste mit Schalter, Steckerleiste mit Schaltermaus (Bild rechts), Master-SlaveSteckerleiste (ein- und ausschalten über Hauptgerät, das Mastergerät) oder Schaltuhren.

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Schülerblatt 18

2000-Watt Gesellschaft II Beispiel: Energieetikette Wir benützen immer mehr Geräte, die Strom brauchen. Wenn wir ein neues Gerät kaufen, können wir uns darauf achten, dass wir eines wählen, das wenig Strom braucht. Dabei hilft die „Energieetikette“, die auf der Verpackung eines Gerätes aufgedruckt ist. Sie benotet den Energieverbrauch. Dieser ist in Noten (Energieeffizienzklassen) von A bis G eingeteilt. A (grün) ist die beste Note und das Gerät sehr energiesparend. G (rot) ist die schlechteste Note und steht für die Energiefresser. Eine Energieetikette gibt es auch bei Lampen. Heute sind die sparsamsten Lampen die LED-Lampen. Beispiel: Energieoptionen beim PC Wenn wir unsere Arbeit oder das Spiel am PC unterbrechen, kann er ebenfalls Pause machen. Beim PC lassen sich die Energieoptionen optimal einstellen, so dass er beispielsweise nach 2 Minuten Nichtbenützung automatisch in den Standby schaltet. Bei Tastendruck kannst du wieder dort einsteigen, wo du dein Spiel unterbrochen hast. Infos und Anleitung unter: www.topten.ch/deutsch/ratgeber/Stopp_Standby_rg.html Wenn du den PC aber länger nicht brauchst, ist es am besten, ihn ganz herunterzufahren und auszuschalten.

Fragen 1. Versuche zu beschreiben, was die 2000-Watt-Gesellschaft will

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2. Was müssen wir tun, um die Energiewende zu schaffen und um eine 2000-Watt-Gesellschaft zu werden?

3. Ein wichtiger Teil für die Energiewende und die 2000-Watt-Gesellschaft ist Energie sparen. Wo kannst du selber sparen?

4. Hast du auch Vorschläge, wie ihr in der Schule Energie sparen könnt?

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Lösungen für die Lehrpersonen Schülerblatt 1 1. Was bedeutet für dich Energie? Offene Frage, welche die Klasse zur Vertiefung diskutieren kann. 2. Wozu brauchst du Energie? Offene Frage, welche die Klasse zur Vertiefung diskutieren kann. 3. Versuche zu beschreiben, was «energietal toggenburg» bedeutet? Möglichkeiten: Das energietal toggenburg will: Energie sparen, erneuerbare Energien erzeugen/brauchen (Sonnenenergie usw.), soviel Energie erzeugen wie es selber braucht

Schülerblatt 2 1. Was denkst du, ist es einfach die Energiewende zu schaffen? Begründe deine Meinung Offene Frage, der eine Diskussion in der Klasse folgen soll.

Schülerblatt 4 1. Welches sind fossile Energien? (Erd)Öl, (Erd)Gas, Kohle 2. Kennst du Nachteile der fossilen Energien? Wenn wir sie verbrennen, entsteht CO2, weil sie nicht ewig reichen, weil sie an die Klimaerwärmung beitragen usw. 3. Welche Gefahr birgt die Atomenergie? Unfälle mit Verstrahlung ganzer Gebiete, jahrlange Verstrahlung, Abfall ist nicht gelöst usw.

Schülerblatt 6 1. Welche erneuerbaren Energien hast du im Film kennen gelernt? Sonnenenergie, Windenergie, Holzenergie usw. 2. Warum ist die Sonnenenergie am wichtigsten? weil sie „ewig“ zur Verfügung steht, weil wir sie nutzen können, weil sie sauber ist, weil aus ihr viele andere Energien entstehen usw.

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