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Strom aus Wind

Erneuerbare Energien erzeugen


Windenergie ist sauber, umweltfreundlich und unerschöpflich: Doch wie setzt man die Kraft des Windes in elektrische Energie um, die wir für unser tägliches Leben brauchen? In diesem Projekt lernen die Teilnehmer am Modell mit Ventilator, Windrad und Zug, wie Wind mithilfe von Motoren und Generatoren einen Zug elektrisch betreibt.


Inhalt

Elektrische Energie brauchen wir überall, sei es zur Beleuchtung, für Unterhaltungselektronik oder um eine Rolltreppe in Bewegung zu setzen. Viele Anwendungen benötigen zudem Elektromotoren, zum Beispiel Lüfter, CD-Spieler oder die elektrische Straßenbahn. Die benötigte Energie lässt sich auf viele Weisen erzeigen, etwa aus Kohle, Öl, Gas, Atom- oder Windkraft. In allen Fällen geschieht dies durch Generatoren, die mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln. Dieses Projekt vermittelt die physikalischen und mathematischen Grundprinzipen der Energieumwandlung und ergänzt so den Mathematik- und Physikunterricht sowie Unterrichtseinheiten zum Thema Ökologie. An einem Modellstand mit zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Komponenten ist alles möglich: vom spielerischen Umgang mit Energie und Wind bis hin zu aufwändigen Versuchen mit den Größen Spannung, Strom, Leistung und Energie, die durch mathematische Gleichungen verbunden sind: durch Festhalten der Motorwelle kann man das Drehmoment (die Kraft) des Motors spüren; die Änderungen von Spannung und Strom, die zum Betrieb des Motors erforderlich sind, werden sichtbar; durch drehen mit einer Kurbel am Generator wird die Erzeugung elektrischer Energie erfahrbar; ein Gebläse (Ventilator) bläst Luft gegen ein Windrad und treibt einen Generator, dadurch fährt ein Modellbahn-Zug, Änderungen in der Leistung des Windrads werden durch Geschwindigkeitsänderungen des Zuges anschaulich sichtbar.

Organisatorisches

Dieses Projekt

  • richtet sich an Schülerinnen und Schüler der
    • Unterstufe , Mittelstufe , Oberstufe
  • Schulfächer:
    • Physik , Technik
  • kann in Gruppen mit bis zu 12 Personen stattfinden; für Schulklassen kann das Projekt in Kombination mit „Energieumwandlung im Vergleich“ durchgeführt werden
  • dauert ca. 2 Stunden
  • ist ohne Kostenbeteiligung
  • kann nach Rücksprache an den Kenntnisstand der Gruppe angepasst werden

Bei Fragen zu diesem Projekt wenden Sie sich bitte an das Koordinationsbüro des Schülerlabors
(Tel.: 0234 / 32 27081, @: schuelerlabor@rub.de).