Herausforderungen der Energiewende

Aktive Lernformen verbinden Schülerinnen und Schüler direkt mit den komplexen Zusammenhängen der Energiewende. Durch Rollenspiele, Simulationen und Kartenanalysen erleben sie selbst, wie ökonomische, ökologische und soziale Faktoren ineinandergreifen.

• Klasse 13
• Globale Herausforderungen und Zukunftsfähige Gestaltung der Erde
• 4 Aktivitäten
• 30 Min.–50 Min.

Lernziele

1. Analysieren Sie die ökonomischen Kosten und ökologischen Auswirkungen des Ausbaus von Windkraft- und Photovoltaikanlagen in Bezug auf Flächenverbrauch und Landschaftsbild.
2. Bewerten Sie die regionalen Unterschiede bei der Umsetzung der Energiewende unter Berücksichtigung von Standortfaktoren wie Sonneneinstrahlung, Windaufkommen und Bevölkerungsakzeptanz.
3. Erklären Sie die technische und wirtschaftliche Notwendigkeit von Speichersystemen und Netzinfrastruktur für die Stabilität und Versorgungssicherheit bei einem hohen Anteil erneuerbarer Energien.
4. Vergleichen Sie verschiedene Lösungsansätze zur Minimierung von Raumnutzungskonflikten im Zuge der Energiewende, z.B. Agri-PV oder Offshore-Windparks.

Rollenspiel

⏱ 45 Min.·Kleingruppen

Rollenspiel: Windpark-Planung

Teilen Sie die Klasse in Rollen wie Landwirte, Umweltschützer, Energieversorger und Politiker ein. Jede Gruppe bereitet Argumente vor und verhandelt in 20 Minuten über einen fiktiven Windpark. Abschließend stimmen sie gemeinsam ab und reflektieren Kompromisse.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie die Flächennutzungskonflikte, die durch Windkraft und Photovoltaik entstehen.

Moderationstipp: Stellen Sie beim Stakeholder-Rollenspiel sicher, dass jede Gruppe konkrete Interessen und Daten vorliegen hat, um realistische Argumente einzubringen.

Setup: Spielfläche oder entsprechend angeordnete Tische für das Szenario

Materials: Rollenkarten mit Hintergrundinfos und Zielen, Szenario-Briefing

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Sozialbewusstsein
• Selbstwahrnehmung

Entscheidungsmatrix

⏱ 30 Min.·Partnerarbeit

Kartenanalyse: Regionale Energiewende

Geben Sie Karten mit Daten zu Wind, Sonne und Netz zu. Paare markieren Konfliktpunkte und Vorteile, erstellen eine Übersichtstabelle. Im Plenum präsentieren sie regionale Strategien.

Vorbereitung & Details

Erklären Sie, warum die Energiewende regional unterschiedlich verläuft.

Moderationstipp: Geben Sie den Schülerinnen und Schülern bei der Kartenanalyse klare Arbeitsaufträge wie 'Markiere rot die Flächenkonflikte' oder 'Finde drei überlappende Nutzungsansprüche'.

Setup: Gruppentische mit Arbeitsblättern für die Matrix

Materials: Vorlage für die Entscheidungsmatrix, Beschreibungen der Handlungsoptionen, Leitfaden zur Kriteriengewichtung, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Entscheidungsmatrix

⏱ 50 Min.·Kleingruppen

Energiemix-Simulation: Speicheroptimierung

Nutzen Sie Online-Tools oder Karten, um einen regionalen Energiemix zu planen. Gruppen testen Szenarien mit und ohne Speicher, berechnen Kosten und Stabilität. Diskutieren Sie Ergebnisse.

Vorbereitung & Details

Bewerten Sie die Rolle von Speichersystemen und Netzinfrastruktur für eine erfolgreiche Energiewende.

Moderationstipp: Nutzen Sie während der Energiemix-Simulation eine Stoppuhr, um Schwankungen im Stromnetz sichtbar zu machen und die Dringlichkeit von Speichern erlebbar zu machen.

Setup: Gruppentische mit Arbeitsblättern für die Matrix

Materials: Vorlage für die Entscheidungsmatrix, Beschreibungen der Handlungsoptionen, Leitfaden zur Kriteriengewichtung, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Debatte

⏱ 35 Min.·Ganze Klasse

Debatte: Photovoltaik vs. Freiflächen

Zwei Teams debattieren Vorteile und Nachteile. Jede Seite hat 5 Minuten Präsentation, dann Kreuzfragen. Bewerten Sie mit Rubrik.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie die Flächennutzungskonflikte, die durch Windkraft und Photovoltaik entstehen.

Moderationstipp: Legen Sie bei der Pro-Contra-Debatte klare Zeitlimits pro Argument fest, um die Diskussion strukturiert zu halten.

Setup: Zwei sich gegenüberstehende Teams, Sitzplätze für das Publikum

Materials: Thesenkarte für die Debatte, Recherche-Dossier für jede Seite, Bewertungsbogen für das Publikum, Stoppuhr

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Selbststeuerung
• Entscheidungsfähigkeit

Dieses Thema unterrichten

Unterrichten Sie die Energiewende als lebendiges System, nicht als Abfolge von Fakten. Nutzen Sie die Neugier der Schülerinnen und Schüler, indem Sie Konflikte und Lösungen direkt erfahrbar machen. Vermeiden Sie es, die Energiewende als linearen Prozess zu präsentieren – regionale Unterschiede und Zielkonflikte sind zentrale Lerninhalte. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass Rollenspiele und Simulationen das Verständnis für komplexe Systeme vertiefen und die Transferfähigkeit stärken.

Was Sie erwartet

Am Ende der Einheit erkennen Schülerinnen und Schüler regionale Unterschiede in der Energiewende, verstehen Zielkonflikte bei der Flächennutzung und können die Bedeutung von Speichern sowie Netzausbau für die Versorgungssicherheit erklären.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

Häufige Fehlvorstellung

Während der Energiemix-Simulation werden Schülerinnen und Schüler möglicherweise annehmen, erneuerbare Energien seien immer günstiger als fossile.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Zeigen Sie während der Simulation die anfänglichen Investitionskosten und Amortisationszeiten für erneuerbare Energien auf. Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler die Kosten für Speicher und Infrastruktur in ihre Berechnungen einbeziehen.

Häufige Fehlvorstellung

Während der Kartenanalyse könnte der Eindruck entstehen, Flächennutzungskonflikte beträfen nur Windkraftanlagen.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Nutzen Sie die Kartenanalyse, um gezielt Photovoltaik-Flächen in Agrargebieten zu markieren. Fordern Sie die Schülerinnen und Schüler auf, Überlappungen mit landwirtschaftlichen Nutzungen zu benennen und zu diskutieren.

Häufige Fehlvorstellung

Während der Pro-Contra-Debatte könnte die Annahme aufkommen, die Energiewende verlaufe bundesweit einheitlich.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Nutzen Sie die Debatte, um regionale Unterschiede zu thematisieren. Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler Beispiele aus verschiedenen Bundesländern einbringen und die Ursachen für Unterschiede analysieren.

Ideen zur Lernstandserhebung

Diskussionsfrage

Nach der Kartenanalyse stellen Sie die Frage: 'Welche drei Hauptgründe führen dazu, dass die Energiewende in Bayern anders verläuft als in Niedersachsen?' Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen diskutieren und die wichtigsten Argumente auf einem Plakat festhalten.

Lernstandskontrolle

Nach der Kartenanalyse bittet jeder Schüler auf einer Karteikarte eine konkrete Flächennutzungskonflikt-Situation im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien zu beschreiben und einen Vorschlag zur Lösung zu machen.

Kurze Überprüfung

Während der Energiemix-Simulation zeigen Sie eine Grafik mit Daten zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und zur Netzstabilität über einen Zeitraum. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler: 'Welche Rolle spielen Speichersysteme und Netzausbau, um diese Schwankungen auszugleichen? Nennen Sie ein Beispiel.'

Erweiterungen & Unterstützung

• Fordern Sie schnelle Schülerinnen und Schüler auf, die Kostenrechnung für einen konkreten Windpark in ihrer Region zu berechnen und mit fossilen Alternativen zu vergleichen.
• Unterstützen Sie unsichere Schülerinnen und Schüler bei der Kartenanalyse, indem Sie ihnen eine vorbereitete Legende mit Symbolen für Flächennutzungsarten geben.
• Vertiefen Sie mit einer zusätzlichen Stunde die technischen Details von Wasserstoffspeichern und lassen Sie die Schülerinnen und Schüler eine einfache Funktionsskizze anfertigen.

Schlüsselvokabular

Flächennutzungskonflikt	Ein Konflikt, der entsteht, wenn verschiedene Nutzungen um dieselbe Fläche konkurrieren, wie z.B. Landwirtschaft, Naturschutz und Energieerzeugung.
Netzausbau	Die Erweiterung und Modernisierung der Stromnetze, um die schwankende Einspeisung erneuerbarer Energien zu bewältigen und Strom über weite Strecken zu transportieren.
Speichersysteme	Technologien wie Batterien, Pumpspeicherkraftwerke oder Wasserstoffspeicher, die überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben.
Akzeptanz	Die Zustimmung oder Duldung von Projekten zur Energiewende durch die Bevölkerung in den betroffenen Regionen, die für die Realisierung entscheidend ist.