Energieparcours des NaT-Lab

Im Energieparcours des NaT-Lab sind 16 verschiedene Stationen zum Oberbegriff "Energieumwandlungen" aufgebaut, an denen Schülerinnen und Schüler verschiedener Altersgruppen selbständig experimentieren können.

In kleinen Modellanlagen zur Windenergie, Solarenergie und Wasserkraft wird ein Einblick in die Funktionsweisen und Rahmenbedingungen der regenerativen Energien gegeben. Ein Überblick zur Einsparung von Energie erfolgt beispielsweise in der Station zum Thema "Passivhaus" oder an der Station "Energienutzung", bei der Wasser auf unterschiedliche Weise erwärmt wird (Gaskocher, Heizplatte, Wasserkocher, Mikrowelle) und die Wirkungsgrade dabei bestimmt werden. An der Station "Akkumulatoren" wird die Umwandlung und Speicherung elektrischer Energie betrachtet, aber auch eine Bilanz über die "heimlichen Energieverluste im Haushalt" durch Stand-By-Betrieb oder Ladegeräte aufgestellt. Bei anderen Stationen werden die Funktionsweisen einer Brennstoffzelle, eines Stirlingmotors oder einer Dampfmaschine veranschaulicht. Rein chemische Schwerpunkte werden bei der Bestimmung der Verbrennungswärme eines Stoffes gesetzt oder in der Station "Chemische Energie": Hier werden exotherme und endotherme Reaktionen betrachtet und chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Weitere Stationen beschäftigen sich mit radioaktiver Strahlung, mit Energie im Schall oder der Energie des Lichts. Auch Themen aus der aktuellen Forschung werden aufgegriffen, wie zum Beispiel bei der Station "Thermoelektrika". Hier werden neuartige Materialien untersucht, die im Temperaturgefälle Strom erzeugen.

Die einzelnen Stationen sind modular aufgebaut, so dass je nach Themengebiet und Wissensstand der Schülerinnen und Schüler Versuchspakete mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad und unterschiedlicher Dauer zusammengestellt werden können. Die Versuchsbeschreibungen sind in Excel-Arbeitsblätter integriert, welche von den Schülerinnen und Schülern an versuchseigenen Laptops bearbeitet werden. Die Bearbeitung umfasst den Aufbau der Messanordnungen (z.B. den Aufbau von Stromkreisen aus Stromquelle, Voltmeter, Amperemeter und Verbrauchern), die Aufnahme von Messwerten, weitere Berechnungen und Auswertungen der Messwerte und deren Darstellung in Diagrammen.

Der Energieparcours richtet sich an Schülerinnen und Schüler, die mit den Begriffen Arbeit, Energie, Leistung sowie Spannung, Stromstärke und Widerstand bereits vertraut sind und die wichtigsten Einheiten dieser Größen kennen.