Die Energiewende in Deutschland

Aktive Lernformen wie Stationenrotation oder Simulationen eignen sich besonders für die Energiewende, weil sie komplexe Zusammenhänge greifbar machen und Schülerinnen und Schüler zum eigenständigen Denken in politischen, ökologischen und wirtschaftlichen Dimensionen anregen. Durch praktische Erfahrungen verstehen sie, warum erneuerbare Energien nicht nur eine technische, sondern auch eine gesellschaftliche Herausforderung sind.

• Klasse 10
• Globale Herausforderungen und Vernetzungen: Unsere Erde im 21. Jahrhundert
• 4 Aktivitäten
• 35 Min.–50 Min.

Lernziele

1. Analysieren Sie die politischen und wirtschaftlichen Ziele der Energiewende in Deutschland unter Berücksichtigung von Klimazielen und Marktmechanismen.
2. Erklären Sie die technische Notwendigkeit und Funktionsweise von Energiespeichern zur Gewährleistung der Netzstabilität bei schwankender Einspeisung erneuerbarer Energien.
3. Bewerten Sie die sozialen und ökologischen Kompromisse, die beim Ausbau der Stromnetze für die Energiewende eingegangen werden müssen.
4. Vergleichen Sie die Vor- und Nachteile verschiedener erneuerbarer Energiequellen hinsichtlich ihrer Raumbedürfnisse und Umweltauswirkungen.

Projektbasiertes Lernen

⏱ 45 Min.·Kleingruppen

Stationenrotation: Energiewende-Phasen

Richten Sie vier Stationen ein: Ziele (Poster mit Zeitplänen), Maßnahmen (Modelle von Anlagen), Speicher (Batterie-Experimente mit LEDs), Herausforderungen (Karten mit Akzeptanzproblemen). Gruppen rotieren alle 10 Minuten, notieren Beobachtungen und diskutieren in Plenum.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie die politischen und wirtschaftlichen Ziele der Energiewende.

Moderationstipp: Legen Sie bei der Stationenrotation klare Zeitvorgaben fest und stellen Sie sicher, dass jede Station ein konkretes Material zum Anfassen (z.B. Förderbescheide, Landkarten) bereithält, um Abstraktes zu veranschaulichen.

Setup: Flexible Lernumgebung mit Zugang zu Materialien und moderner Technik

Materials: Project Brief mit einer Leitfrage, Planungsvorlage und Zeitplan, Bewertungsraster (Rubric) mit Meilensteinen, Präsentationsmaterialien

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit
• Entscheidungsfähigkeit

Rollenspiel

⏱ 50 Min.·Kleingruppen

Rollenspiel: Netzausbau-Debatte

Teilen Sie Rollen zu (Bürger, Netzbetreiber, Umweltschützer, Politiker). Jede Gruppe bereitet 3 Minuten Argumente vor, dann debattiert die Klasse 20 Minuten. Abschließend voten alle über Kompromisse.

Vorbereitung & Details

Erklären Sie die Rolle von Energiespeichern für die Stabilität des Stromnetzes.

Moderationstipp: Beim Rollenspiel zur Netzausbau-Debatte weisen Sie die Schüler explizit an, ihre Rollen mit Fakten aus den vorherigen Stationen zu untermauern, um oberflächliche Meinungen zu vermeiden.

Setup: Spielfläche oder entsprechend angeordnete Tische für das Szenario

Materials: Rollenkarten mit Hintergrundinfos und Zielen, Szenario-Briefing

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Sozialbewusstsein
• Selbstwahrnehmung

Planspiel

⏱ 40 Min.·Partnerarbeit

Planspiel: Stromnetz-Stabilität

Bauen Sie mit Kabeln, Glühbirnen und Ventilatoren (als Erneuerbare) ein Modellnetz. Fügen Sie einen Kondensator als Speicher hinzu. Gruppen testen Szenarien mit und ohne Speicher, messen Spannungsschwankungen.

Vorbereitung & Details

Bewerten Sie die sozialen und ökologischen Auswirkungen des Netzausbaus.

Moderationstipp: In der Simulation zur Stromnetz-Stabilität achten Sie darauf, dass die Schüler die physikalischen Grenzen (z.B. Speicherkapazitäten) nicht nur berechnen, sondern auch in Beziehung zu gesellschaftlichen Entscheidungen setzen.

Setup: Flexibler Raum für verschiedene Gruppenstationen

Materials: Rollenkarten mit Zielen und Ressourcen, Spielwährung oder Token, Rundenprotokoll

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Sozialbewusstsein
• Entscheidungsfähigkeit

Projektbasiertes Lernen

⏱ 35 Min.·Partnerarbeit

Datenanalyse: EEG-Entwicklung

Geben Sie Grafiken zur Strompreisentwicklung und Erneuerbaren-Anteil. Paare analysieren Trends, berechnen Prozentsätze und prognostizieren bis 2030. Präsentieren Sie Ergebnisse.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie die politischen und wirtschaftlichen Ziele der Energiewende.

Setup: Flexible Lernumgebung mit Zugang zu Materialien und moderner Technik

Materials: Project Brief mit einer Leitfrage, Planungsvorlage und Zeitplan, Bewertungsraster (Rubric) mit Meilensteinen, Präsentationsmaterialien

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit
• Entscheidungsfähigkeit

Dieses Thema unterrichten

Erfahrene Lehrkräfte beginnen mit lokalen Beispielen, um die globale Dimension der Energiewende zu verdeutlichen, und vermeiden es, die Thematik als reine Erfolgsgeschichte zu präsentieren. Stattdessen nutzen sie kontroverse Fragen, um kritisches Denken zu fördern. Wichtig ist, dass Schülerinnen und Schüler selbst entscheiden, welche Energieformen sie priorisieren würden, basierend auf Daten und nicht auf Ideologie. Vermeiden Sie es, die Energiewende als technisch lösbar darzustellen – sie ist ein gesellschaftlicher Prozess mit Zielkonflikten.

Was Sie erwartet

Am Ende der Einheit können die Schülerinnen und Schüler die zentralen Ziele und Maßnahmen der Energiewende erklären, wirtschaftliche und ökologische Konflikte analysieren und eigene Positionen in Debatten begründet vertreten. Sie erkennen, dass Fortschritt nicht linear verläuft und Kompromisse nötig sind.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

Häufige Fehlvorstellung

Während der Stationenrotation zur Energiewende-Phasen beobachten Sie, wie Schüler denken, erneuerbare Energien seien immer die günstigste Lösung.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Nutzen Sie die Kostenrechnungen an der Station zu den Lebenszykluskosten, um gemeinsam mit den Schülern zu berechnen, warum Anfangsinvestitionen und Fördermechanismen wie die EEG-Umlage die tatsächlichen Preise verzerren.

Häufige Fehlvorstellung

Während der Simulation zur Stromnetz-Stabilität gehen Schüler oft davon aus, dass Energiespeicher alle Probleme lösen können.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Lassen Sie die Schüler in der Simulation die Effizienzverluste und Speicherkapazitäten selbst testen und diskutieren Sie im Anschluss, warum Kombinationen mit Demand-Management oder Netzausbau nötig sind.

Häufige Fehlvorstellung

Während der Kartenanalyse im Rollenspiel zur Netzausbau-Debatte unterschätzen Schüler die ökologischen Konflikte von Stromleitungen.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Fordern Sie die Schüler auf, in Kleingruppen Schutzgebiete und Leitungsverläufe auf einer physischen Karte zu markieren und die auftretenden Zielkonflikte schriftlich zu benennen.

Ideen zur Lernstandserhebung

Diskussionsfrage

Nach der Stationenrotation Energiewende-Phasen stellen Sie die Frage: 'Welche drei Maßnahmen sind Ihrer Meinung nach am wichtigsten, um die Energiewende in Deutschland erfolgreich umzusetzen, und warum?' Lassen Sie die Schüler in Kleingruppen ihre Top 3 begründen und im Plenum vorstellen, wobei sie sich auf die gesammelten Daten aus den Stationen beziehen müssen.

Lernstandskontrolle

Nach der Simulation zur Stromnetz-Stabilität geben Sie jedem Schüler eine Karte mit der Frage: 'Erklären Sie in 2-3 Sätzen, warum das deutsche Stromnetz nicht einfach durch Speicher stabilisiert werden kann.' Die Antworten sollen ein konkretes Beispiel aus der Simulation enthalten.

Kurze Überprüfung

Während der Stationenrotation Energiewende-Phasen verteilen Sie eine Tabelle mit den Spalten 'Vorteile' und 'Nachteile' für zwei erneuerbare Energieformen (z.B. Windkraft vs. Photovoltaik). Die Schüler füllen die Tabelle aus und vergleichen sie anschließend mit einem Nachbarn, um Wissenslücken zu identifizieren und zu besprechen.

Erweiterungen & Unterstützung

• Fordern Sie schnelle Schüler auf, ein fiktives Interview mit einem Energieexperten zu führen, der die EEG-Umlage verteidigt oder kritisiert, und die Argumente mit Daten aus der Simulation zur Stromnetz-Stabilität zu untermauern.
• Für Schüler mit Schwierigkeiten bereiten Sie eine vereinfachte Version der Datenanalyse zur EEG-Entwicklung vor, bei der sie nur die Entwicklung der Ausgaben für eine erneuerbare Energiequelle nachverfolgen müssen.
• Vertiefen Sie mit einer Exkursion zum Thema: Organisieren Sie einen Besuch bei einem lokalen Windpark oder Solarbetrieb, um die praktischen Herausforderungen der Energiewende hautnah zu erleben.

Schlüsselvokabular

Erneuerbare Energien	Energiequellen, die sich auf natürliche Weise regenerieren, wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Geothermie. Sie sind zentral für die Energiewende.
Netzausbau	Die Erweiterung und Modernisierung der Stromübertragungs- und -verteilungsnetze, um die dezentrale Einspeisung erneuerbarer Energien zu ermöglichen und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.
Speichertechnologien	Technologien zur Speicherung von Energie, z.B. Batterien, Pumpspeicherkraftwerke oder Wasserstoffspeicher, die zur Ausgleichung von Schwankungen im Stromnetz dienen.
EEG-Umlage	Eine Abgabe, die bis 2022 auf den Strompreis erhoben wurde, um den Ausbau erneuerbarer Energien zu fördern. Sie ist ein Beispiel für wirtschaftliche Anreizsysteme.
Sektorenkopplung	Die Verbindung verschiedener Energiesektoren (Strom, Wärme, Verkehr) durch Technologien wie Elektromobilität oder Wärmepumpen, um die Energiewende ganzheitlich zu gestalten.