Abfälle und Emissionen bei der Energieumwandlung

Abfälle und Emissionen bei der Energieumwandlung
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Mediennummer: 2000000
Medienart: SP

Kurzbeschreibung:
Das Medienpaket behandelt das Thema "Abfälle und Emissionen" unter dem Gesichtspunkt: "Welche Abfälle und Emissionen fallen bei der Erzeugung von Nutzenergie (Strom und Wärme) an, welche Auswirkungen auf die Umwelt haben diese und wie können sie reduziert bzw. vermieden werden?".
Neben dem naturwissenschaftlichen Unterricht (Physik, Chemie und Technik) kann das Thema unter den Aspekten Umweltschutz, Nachhaltigkeit und Klimawandel in nahezu allen Klassenstufen und auch in nicht naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern der Weiterführenden Schulen untergebracht werden.
Die vielfältigen Medien dieses Medienpakets (Diagramme, interaktive Grafiken, Infomodule, Sachinformationen, Experimentieranleitungen und Links) unterstützen Sie bei einem lebensnahen Unterricht.

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber:

Copyright: © Siemens Stiftung 2014. Alle Rechte vorbehalten. (Nur verfügbar für registrierte Nutzer und zur nicht-kommerziellen Nutzung im schulischen Umfeld und zu Ausbildungszwecken.)
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Abfälle und Emissionen beim Betrieb von Kraftwerken 2100025 Abfälle und Emissionen beim Betrieb von Kraftwerken
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Sprache: Deutsch

Kurzbeschreibung:
Tabelle:
Abfälle und Emissionen beim Betrieb von Kraftwerken nach Energieträgern aufgeschlüsselt.

Die Tabelle gilt nur für die Kraftwerksanlagen selbst. Davorliegende Prozesse müssen extra betrachtet werden. Aufgeführt werden die prinzipiell möglichen Belastungen, unabhängig davon, wie weit sie durch technische Gegenmaßnahmen kompensiert werden. Die Punkte kennzeichnen die Belastung. Die Anzahl der Punkte bringt den Grad der Belastung im Vergleich der Energieträger untereinander zum Ausdruck, so dass sich innerhalb einer Zeile die Priorisierung der Energieträger nach Belastung ablesen lässt. Punkte in Klammern deuten auf Unterschiede für stark unterschiedliche Anlagen hin. Nicht alle Emissionen sind gleich Abfall. Bei der Entschwefelung entsteht Gips als Handelsware. Auch Asche und Schlacke können weitergenutzt werden.

Hinweise und Ideen:
Detailinformationen zum Thema findet man in der Sachinformation "Abfälle und Emissionen", der u. a. technische Gegenmaßnahmen zur Kompensation von möglichen Belastungen entnommen werden können.

Fächer: Biology, Chemistry, Physics, Technology, Biologie, Chemie, Physik

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

Copyright: © Siemens Stiftung 2009. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Energie, Energieerzeugung, Kernkraftwerk, Radioaktivität, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung
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Energieträger regenerativ 2100127 Energieträger regenerativ
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Sprache: Deutsch

Kurzbeschreibung:
Übersichtsgrafik:
Abbildung der regenerativen Energieträger Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme und Biomasse mit je einer exemplarischen Kraftwerkslösung.

Regenerative Energien sind nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich, da sie sich sozusagen von selbst erneuern. Sie stellen aufgrund ihrer deutlich geringeren Werte bei der Kohlendioxidemission eine Alternative zu fossilen Energieträgern dar. Jeder regenerative Energieträger wird mit einer spezifischen Nutzung in Kraftwerken kombiniert dargestellt: Energieträger Sonne und Solarthermieanlage, Energieträger Wind und Windrad, Energieträger Wasser und Flusskraftwerk, Energieträger Erdwärme und Geothermiekraftwerk, Energieträger Biomasse und Biomassekraftwerk.

Hinweise und Ideen:
Die Schülerinnen und Schüler erhalten mit dem Schaubild einen Überblick über regenerative Energieträger. Gleichzeitig wird eine Verbindung zu den Energieumwandlungstechnologien hergestellt. Das Schaubild kann als Einstieg in das Thema regenerative Energien und gleichzeitig als Ausgangspunkt für eine Auseinandersetzung mit Energiequellen, Energieumwandlern sowie Umwelt und Ökologie dienen. Ausführliche Informationen findet man im Leitfaden "Regenerative Energien".

Fächer: Physik, Geografie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Rechteinhaber: MediaHouse GmbH unter Verwendung von Medien von: By Z22 - Own work\\, CC BY-SA 3.0\\, (Parabolrinnen-Solarkollektor\\; Lizenz: CC BY-SA 3.0)\\, ESA./NASA/SOHO (Sonne\\; Lizenz: CC0)

Lizenz: © Siemens Stiftung 2017 (CC BY-SA 4.0 international)

Schlagwörter: Biomasse, Diagramm, Energie, Erneuerbare Energie, Ökologie, Solarenergie, Umwelt (allgemein), Umweltschutz, Wasser, Wind
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Kohlendioxidemissionen von Kraftwerken 2100269 Kohlendioxidemissionen von Kraftwerken
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Sprache: Deutsch

Kurzbeschreibung:
Diagramm:
Kohlendioxidemissionen für verschiedene Kraftwerkstypen im Vergleich.

Das Diagramm zeigt, welche Menge Kohlendioxid (CO2, Angaben in Kilogramm) bei der "Gewinnung" von einer Kilowattstunde Energie aus verschiedenen Arten von Energieträgern anfällt. Zusätzlich sind die Kohlendioxidmengen, die bei der Brennstoffversorgung und bei Bau der Kraftwerke freigesetzt werden, angegeben. Aus der Gruppe der fossilen Energieträger hat Erdgas einen relativ niedrigen Kohlendioxidausstoß und ist damit neben den regenerativen Energien und der Kernkraft eine gute Alternative zur Kohlendioxidreduktion. Erdgas kann besonders effizient in GuD-Kraftwerken zur Stromerzeugung eingesetzt werden.

Hinweise und Ideen:
Wichtig ist die Erkenntnis, dass auch regenerative Stromerzeugung Kohlendioxidemissionen impliziert (durch den Bau).

Fächer: Chemistry, Technology, Chemie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH unter Verwendung eines Siemens-Pressebilds

Copyright: © Siemens Stiftung 2009. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Diagramm, Emission (Umwelt), Erneuerbare Energie, Kernkraftwerk, Klimaveränderung, Kraftwerk, Solartechnik, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung, Wasserkraftwerk, Windkraftwerk
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Treibhauseffekt vom Menschen verursacht? 2100965 Treibhauseffekt vom Menschen verursacht?
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Sprache: Deutsch

Kurzbeschreibung:
Infomodul:
Ohne natürlichen Treibhauseffekt gäbe es kein Leben auf der Erde. Aber durch die vom Menschen produzierten Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan wird dieser in schädlicher Weise verstärkt.

Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass das uns bekannte Leben auf der Erde ohne Treibhauseffekt nicht möglich wäre. Dazu werden drei Szenarien dargestellt: die Erde ohne Treibhauseffekt, natürlicher Treibhauseffekt und anthropogen verstärkter Treibhauseffekt. Es wird gezeigt, wie sich das völlige Fehlen eines Treibhauseffekts auf die Erde auswirken würde, wie der natürliche Treibhauseffekt funktioniert und wodurch es einen zusätzlichen, unerwünschten anthropogen verstärkten Treibhauseffekt gibt. Im Falle des anthropogen verstärkten Treibhauseffekts zeigt eine Animation, wodurch der Anstieg der Treibhausgase zustande kommt und wie sich das durch eine verstärkte Gegenstrahlung auf die Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche auswirkt. Zu den einzelnen Treibhausgasen können interaktiv Informationen über den Wellenlängenbereich, in dem die Wärmestrahlung zur Erde zurückgestreut wird, abgerufen werden.

Hinweise und Ideen:
Für die direkte Reflexion der einfallenden Strahlung wurde mit und ohne Atmosphäre eine Albedo (Rückstrahlungsvermögen diffus reflektierender Oberflächen wie Eis und Schnee) von ca. 0,30 angenommen, da die Erde kein idealer schwarzer Strahler ist.
Der anthropogen verstärkte Treibhauseffekt und Veränderungen der Sonnenaktivität sind die Hauptursachen für Klimaveränderungen! Wissenschaftliche Übereinstimmung besteht darin, dass beide Effekte das Erdklima beeinflussen. Noch nicht endgültig geklärt ist, welchen prozentualen Anteil beide Effekte auf eine Veränderung des Erdklimas haben. Aus Sicht des Fachunterrichts steckt komplexe Physik in diesem Thema. Als schwierig erweist sich vor allem das Thema Strahlungsgleichgewicht: Warum wird es auf der Erde warm, obwohl nahezu 100 % der Energie wieder abgestrahlt werden?

Fächer: Biology, Chemistry, Physics, Geography, Biologie, Chemie, Physik, Geografie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

Copyright: © Siemens Stiftung 2009. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Klimaveränderung, Ökologie, Treibhauseffekt, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung
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Vor- und Nachteile Energieträger 2100975 Vor- und Nachteile Energieträger
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Kurzbeschreibung:
Arbeitsblatt, interaktiv:
Die verschiedenen Energieträger sind den Vor- und Nachteilen, die bei ihrer Nutzung auftreten, zuzuordnen.

Die verschiedenen Energieträger werden als Symbole vorgegeben und müssen mit Drag & Drop den auf sie zutreffenden Vor- und Nachteilen zugeordnet werden.

Hinweise und Ideen:
Ein Ausdruck des vollständig ausgefüllten Arbeitsblatts kann als Überblicksinformation an die Schülerinnen und Schüler verteilt werden.

Fächer: Chemistry, Physics, Geography, Technology, Chemie, Physik, Geografie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

Copyright: © Siemens Stiftung 2009. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Biomasse, Energie, Erneuerbare Energie, Solarenergie, Wasser, Wind
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Abfälle und Emissionen 2101240 Abfälle und Emissionen
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Kurzbeschreibung:
Sachinformation:
Fast alle Energieumwandlungsprozesse sind mit unerwünschten Emissionen und Abfällen verbunden. Wann spricht man von Abfall, wann von Emission?

Die Definitionen der Begriffe "Abfall", "Emission" und "Schadstoffe" werden erläutert und die wichtigsten Vertreter der jeweiligen Gruppe kurz vorgestellt. Ihr Zustandekommen wird erklärt und mögliche Auswirkungen auf die Umwelt angesprochen.

Hinweise und Ideen:
Finde heraus, ob Abfälle und Emissionen bei allen Formen der Energiegewinnung gleichermaßen problematisch sind. Warum ist gerade die Kohlendioxidemission ein großes Problem? Warum ist die Problematik nicht nur ein nationales Thema?

Fächer: Biology, Chemistry, Technology, Biologie, Chemie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

Copyright: © Siemens Stiftung 2013. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Energie, Energieerzeugung, Radioaktivität, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung
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Energie - Umwelt und Ökologie (Linkliste) 2101558 Energie - Umwelt und Ökologie (Linkliste)
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Kurzbeschreibung:
Linkliste:
Viele interessante Links zum Thema "Umwelt und Ökologie".

Hinweise und Ideen:
Als Quelle für die Internetrecherche für die Lehrkraft und die Schülerinnen und Schüler gleichermaßen geeignet.

Fächer: Biology, Economics, Chemistry, Civics and Politics, English language, Ethics, Physics, Geography, History, ICT, Technology, Biologie, Wirtschaftskunde, Chemie, Wirtschaftskunde, Englisch, Ethik, Physik, Geografie, Geschichte, Informationstechnische Bildung

Bibliografie: Siemens Stiftung

Rechteinhaber: MediaHouse GmbH

Lizenz: © Siemens Stiftung 2015. CC BY-SA 4.0 international

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Klima, Klimaveränderung, Nachhaltige Entwicklung, Ökologie, Rohstoff, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung, Umweltschutz, Umweltveränderung
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Kohlendioxid im Atem und im Klassenzimmer 2101695 Kohlendioxid im Atem und im Klassenzimmer
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Sprache: Deutsch

Kurzbeschreibung:
Experimentieranleitung:
Der Versuch zeigt, wie viel Kohlendioxid der Mensch mit jedem Atemzug produziert.

Atem oder Raumluft werden durch eine Calciumhydroxidlösung geblasen, zum Nachweis des darin enthaltenen Kohlendioxids.

Hinweise und Ideen:
- Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der zugehörigen Handreichung "Treibhausgas Kohlendioxid aus Verbrennungsprozessen (Lehrerinfo)", die auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist, sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien und besprechen Sie diese mit den Schülerinnen und Schülern.
- Je nach Ausrüstung und Zeitkontingent lässt sich der Versuch als qualitatives Freihandexperiment oder voll quantitativ im Chemiefachraum durchführen.
Die Antworten auf die in der Experimentieranleitung enthaltenen Fragen zu den physikalisch-chemischen Hintergründen findet man im gleichnamigen Lösungsblatt auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.

Fächer: Chemie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Rechteinhaber: MediaHouse GmbH

Lizenz: © Siemens Stiftung 2017 (CC BY-SA 4.0 international)

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Energieerzeugung, Klimaveränderung, Kraftwerk, Motor, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung
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Kohlendioxid im Atem und im Klassenzimmer (Lehrerinfo) 2101696 Kohlendioxid im Atem und im Klassenzimmer (Lehrerinfo)
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Kurzbeschreibung:
Didaktisch-methodische Hinweise für die Lehrkraft zu den Experimenten der gleichnamigen Experimentieranleitung.

Diese Handreichung liefert alle Informationen, die die Lehrkraft zur Vorbereitung und Durchführung der Experimente benötigt. Es werden alle Materialien aufgelistet. Zusätzlich gibt es Tipps zur Durchführung und Sicherheitshinweise.

Hinweise und Ideen:
Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien.



Fächer: Chemistry, Technology, Chemie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

Copyright: © Siemens Stiftung 2013. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Energieerzeugung, Klimaveränderung, Kraftwerk, Motor, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung
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Kohlendioxid im Atem und im Klassenzimmer (Lösung) 2101697 Kohlendioxid im Atem und im Klassenzimmer (Lösung)
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Kurzbeschreibung:
Lösungsblatt:
Zum gleichnamigen Arbeitsblatt

Hinweise und Ideen:
Nähere Informationen finden Sie in der zugehörigen Experimentieranleitung "Treibhausgas Kohlendioxid aus Verbrennungsprozessen", die auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.

Das Lösungsblatt enthält z. T. sehr kurze, oft nur stichwortartige Antworten. Je nach Lernziel müssen sie noch durch zusätzliche Erarbeitung aus Lehrbüchern und ggf. Recherchen im Internet ergänzt und vertieft werden!

Fächer: Chemistry, Technology, Chemie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

Copyright: © Siemens Stiftung 2013. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Energieerzeugung, Klimaveränderung, Kraftwerk, Motor, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung
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Treibhauseffekt 2101993 Treibhauseffekt
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Kurzbeschreibung:
Sachinformation:
Die von der Erde abgestrahlte Wärme gelangt nicht ungehindert in den Weltraum, sondern wird z. T. in der Erdatmosphäre absorbiert und reflektiert. Ohne diesen Effekt würde auf unserer Erde permanent Eiszeit herrschen.

Diese Sachinformation räumt mit dem Vorurteil auf, dass der Treibhauseffekt etwas grundsätzlich Negatives ist. Denn ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre Leben auf der Erde gar nicht erst möglich. Die derzeit fortschreitende Erderwärmung resultiert allerdings aus einem anthropogen verstärkten Treibhauseffekt. Die Unterschiede werden erklärt. Zudem werden die zugrunde liegenden physikalischen Sachverhalte vorgestellt, z. B. das Strahlungsgleichgewicht und die Strahlungsabsorption an Molekülen.

Hinweise und Ideen:
Man kann die Schülerinnen und Schüler nach Möglichkeiten suchen lassen, die zu einer kurz-, mittel- oder langfristigen Reduzierung des anthropogen verstärkten Treibhauseffekts führen könnten. Dabei könnten politische, wirtschaftliche und persönliche Aspekte separat diskutiert werden.

Fächer: Biology, Chemistry, Physics, Geography, Biologie, Chemie, Physik, Geografie

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH unter Verwendung der Quelle: Horst Heiermann und von Medien von: Horst Heiermann

Copyright: © Siemens Stiftung 2009. Alle Rechte vorbehalten. Nur verfügbar für registrierte Nutzer.

Schlagwörter: Emission (Umwelt), Erneuerbare Energie, Klimaveränderung, Ökologie, Solarenergie, Treibhauseffekt, Umwelt (allgemein), Umweltbelastung, Umweltschutz
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