Mobilität und Batterieentwicklung

Passend für folgende Profile

Naturwissenschaftliches Profil

Fachanbindung

Chemie, Physik, Biologie, Wirtschaft/Politik, Geographie, Technik und Informatik

Mögliche umfassende Fragestellungen, Projekte oder "Forschungsfragen"

Innerhalb des Angebotes „Mobilität, Energie und Batterie“ wird verschiedenen Fragestellungen nachgegangen, u. a.:

  • Wie funktioniert ein Akku, welche Eigenschaften kann ich verändern?

  • Wie kann der Rohstoffmangel minimiert werden? Wie können die Länder von dem Rohstoffexport profitieren?

  • Was baue ich eine bioabbaubare Batterie und welches Material muss ich dafür nutzen?

  • Wie kann ich Lithium aus alten Akkus zurückgewinnen und welches Material habe ich in meinem Akku drin? Welche Struktur hat diese?

  • Welche Energieform wird dominieren? Welche Auswirkungen hat es auf das Klima, die Umwelt und die Menschheit?

Inhalte (Kurze Beschreibung)

Akkus sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken und deren Nachfrage steigt hinsichtlich Reichweite, Wiederaufladbarkeit, Geschwindigkeiten, Einsatz, Kosten, Recycling, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. In dem Profilseminar wird die Funktionsweise von heutigen Akkus erarbeitet, aber vor allem fließen auch neuartige Konzepte wie Lithium-Sauerstoff, Lithium-Schwefel, neue Materialkonzepte in den Kontext mit ein. Zudem werden neben den wissenschaftlichen Aspekten, auch die Rolle und Auswirkung auf das Klima, die Umwelt und auch auf die Wirtschaft diskutiert. Modelle zu erneuerbaren Energien und Vergleiche von Energiekonzepte fließen ebenfalls mit in die Inhalte des Profilseminars ein.

Themen und Begriffe: "Was wird gelernt?" (statt Kompetenzbeschreibungen)

Verschiedene Phänomene, Materialien, Modelle und Eigenschaften werden hinterfragt und erarbeitet. Besonders gilt es hier die Herausforderungen auch in der aktuellen Forschung mit in die Inhalte einfließen zu lassen und deren Bedeutung kennenzulernen. Weiterhin geht es um Einsatzmöglichkeiten, Alternativen, Charakterisierungen und Methodenerfassung. Beispielsweise:

Energie, Mobilität, Nachhaltigkeit, Elektrochemie, Redox-Reaktionen, Angebot/Nachfrage, Wirtschaft, Argumentationskompetenz und Sachkompetenz, Erkenntnisgewinn und Übertragung auf neue und eigene Projektideen, Kommunikation, Struktur/Eigenschaften

  • Zusammenwirken von Materialien, Elektrolyte und deren Eigenschaften. Li-Ionen Akkus, wie kann Eigenschaften von Akkus wie Reichweite erhöht werden? Was passiert in einem Akku, wenn alternative Alkalimetalle genutzt werden und wie schützt man die Elektroden. Energie in SH, Windenergie, Solar, Wasserstoff vs. Batterie.

  • Nachhaltigkeit vs. Grüne Technologie. Was ist Nachhaltigkeit und wie verändere ich Bestandteile einer Batterie und ersetze sie durch Materialien der Natur? Algen, Papier und Wasser werden in Li Ionen Akkus eingesetzt. Aber auch der Einfluss auf das Klima und die Umwelt, wie sie Auswirkungen auf den CO2 bestand gehören dazu. Konzepte zum Recycling von Batterierohstoffen können erwartet und kritisch hinterfragt werden.

  • Durch den Einsatz von Akkus als Alternative zu Diesel/Benzinern verändern sich auch die Stickoxide und CO2 Belastungen. Aber auch die Rohstoffpreise und deren Mangel kommen in den Vordergrund. Wie viel Li braucht ein Akku und was verändert es, wenn wir Natrium nehmen?
    Ein Akku enthält viele Rohstoffe. Wie entstehen diese Rohstoffe und warum gibt es in Europa wenige Li, Co, Ni Vorkommen. Wie sind diese geographisch gewachsen.

Kontakte (Referenten, LFB, außerschulische Partner)

Bei Interesse und Fragen melden Sie sich gerne bei Frauke Tiedje: ftiedje@leibniz-ipn.de.

Fortbildungs- und Netzwerkangebot im Schuljahr 2021/22

Ringvorlesung für Lehrkräfte und Lehramtsstudierende im WS 21/22 „Aus der Forschung in die Schule" ab dem 11. November 2021. Weitere Informationen folgen.

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