Hinweise/ Vorschläge zur schulinternen Lehr- und Lernplanung der Unterrichtseinheit (Modul) und der einzelnen Unterrichtsstunden Hinweise zur inhaltlichen sowie didaktisch- methodischen Umsetzung der Lehrplaninhalte Angabe von Literatur und Internetadressen zum Thema
Produzent Arbeitsgruppe für das Wahlpflichtfach Naturwissenschaften und Technik GY / Thüringer Institut für Lehrerfortbildung, Lehrplanentwicklung und Medien
Herausgeber Thüringer Institut für Lehrerfortbildung, Lehrplanentwicklung und Medien Heinrich-Heine-Allee 2-4 99438 Bad Berka
Inhalt Die Planungsvariante wurde von der Arbeitsgruppe NWuT entwickelt. Sie enthält Hinweise und Vorschläge für eine mögliche Umsetzung des Moduls. Bei der konkreten schulinternen Lehr- und Lernplanung sind die jeweiligen Rahmenbedingungen der Schule zu berücksichtigen. Innerhalb der Module ist eine individuelle Schwerpunktsetzung möglich. Es ist darauf zu achten, dass bei der Umsetzung des Moduls die arbeitsschutzrechtlichen Vorgaben beachtet werden.
Das Modul Alternative Antriebs- und Speicherkonzepte gliedert sich in die Teile herkömmliche und alternative Konzepte für Verbrennungsmotoren, Elektroantriebe, Brennstoffzellen, Akkumulatoren und Superkondensatoren. Im ersten Teil werden die herkömmlichen Arten von Motoren beschrieben. Dabei werden die Wirkungsweisen von Otto- und Dieselmotoren erklärt und Verfahren zur Effizienzsteigerung besprochen. Arten und Eigenschaften der einzelnen Kraftstoffe sowie die technischen Voraussetzungen für deren Verwendung werden erläutert. Im zweiten Teil werden die technischen Grundlagen und Einsatzmöglichkeiten der Elektroantriebe beschrieben. Ein Vergleich zwischen herkömmlichen und Elektroantrieben wird vorgenommen. Im dritten Teil werden die Arten von Brennstoffzellen als Energielieferant für die Elektroantriebe beschrieben. Chemische Reaktionen, Wirkungsgrad, Lebensdauer und Einsatzmöglichkeiten werden charakterisiert und verglichen. Im vierten Teil werden Akkumulatoren hinsichtlich der chemischen Reaktionen beim Laden und Entladen erläutert. Verwendungsmöglichkeiten, Kosten und Lebensdauer werden dargestellt. Im Thema Aufbau und Eigenschaften von Superkondensatoren wird ein Ausblick auf mögliche zukünftige Energiespeicher gegeben.
Das Modul beinhaltet die Themen: - Aufbau und Wirkungseise herkömmlicher Verbrennungsmotoren - Effizienzsteigerung von Verbrennungsmotoren - alternative Brennstoffe - bivalente und monovalente Fahrzeuge - Vergleich der Umweltbelastung durch verschiedene Motoren - Aufbau und Wirkungsweise von Elektromotoren - Generator als Bremselement - Energiequellen für Elektroantriebe - Hybridfahrzeuge - Bau, Funktion und Einsatz verschiedener Brennstoffzellen - Aufbau und Funktion von Akkumulatoren - chemische Prozesse beim Auf- und Entladen - Einsatzmöglichkeiten, Eigenschaften, Entsorgen von Akkumulatoren - Kapazität und weitere Eigenschaften von Kondensatoren - Vergleich verschiedener Kondensatorarten - Superkondensatoren
