Projektkurs Zukunftsenergie

"Watt soll das werden? Ein Blick in die Zukunft der Energie"

Ein Projektkurs mit dem Living Lab Energy Campus (LLEC)

Mögliche Schulfachanbindung: Physik, Chemie, Erdkunde, Sozialwissenschaften, Technik

max. Teilnehmende: 12 Schüler:innen

Ausgangslage: In den letzten Jahren haben Fragestellungen rund um das Thema „Energie“ an Relevanz gewonnen. Notwendigkeit, Machbarkeit und Umsetzung der als „Energiewende“ bezeichneten Transformation des Energiesystems werden breit diskutiert. Die Komplexität des Themas erzeugt gleichzeitig große Unsicherheiten auf der persönlichen Ebene: Welche gesellschaftlichen Weichen müssen jetzt gestellt werden – worauf muss ich mich persönlich einstellen? Junge Menschen sollten, insbesondere in der Strukturwandelregion Rheinisches Revier, verstehen, was im Themenfeld Energie aktuell für die kommenden Jahrzehnte entschieden wird, und welche beruflichen Optionen sich dabei für sie bieten.

Ziele des Projektkurses: Die Schüler:innen erfassen in diesem Projektkurs die Komplexität der Transformation des Energiesystems und können diese auf ihre Lebenswelt beziehen. Sie sind so in der Lage, sich fundiert in die gesellschaftliche Debatte rund um die „Energiewende“ einzubringen, auf unterschiedlichen Wegen mitzugestalten und Entscheidungen für sich und die Gesellschaft zu treffen.
Außerdem lernen sie durch die Befassung mit dem Thema und mit dem Reallabor-Projekt „Living Lab Energy Campus (LLEC)“ die Arbeitsweisen der Wissenschaft, die Funktionsweisen von Schlüsseltechnologien und die Motivation hinter der Jülicher Forschung kennen. Nicht zuletzt soll auf diesem Wege ein Interesse für entsprechende Studien- und Ausbildungsgänge geweckt werden. Durch eine ganzheitliche Betrachtungsweise des Themenfelds „Energie“ bietet der Kurs insgesamt Zugänge für Schüler:innen mit unterschiedlichen Stärken und Neigungen.

Wissenschaftliche Basis: Im „Living Lab Energy Campus“ (LLEC) möchte das Forschungszentrum Jülich am eigenen Beispiel zeigen, wie die Ziele der Energiewende durch einen systemorientierten Ansatz und die Nutzung innovativer Technologien in einem bestehenden baulichen Umfeld verfolgt werden können. Der Forschungscampus, hier auch das Gebäude und Umfeld des JuLab, wird dabei zum Experimentierfeld, in dem Jülicher Wissenschaftler:innen die Wechselwirkungen zwischen Technik, Energieträgern und Verbrauchern untersuchen. Flüssige und gasförmige Wasserstoff-Technologien, Lithium-Ionen-Batterien und Photovoltaik-Systeme werden hier mithilfe lernfähiger und vorausschauender Regelungsstrategien intelligent gekoppelt. Hinzu kommt die aktive Einbindung der Verbraucher:innen, unter anderem über einen gamification-Ansatz. Das Ziel ist die Schaffung eines Energiesystems, welches die Themen Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Benutzerkomfort gleichermaßen integriert und als Blaupause funktionieren kann.

Geplante Kurselemente:

• Experimente und Campusführung: Durch Experimente im Schülerlabor JuLab begreifen die Schüler:innen die naturwissenschaftlichen Grundlagen hinter den Schlüsseltechnologien. Im Rahmen einer Campusführung vor Ort erleben sie anhand Energiedemonstratoren des Projekts deren Nutzung.

• Planspiel: Mithilfe eines Energiewende-Planspiels nehmen die Schüler:innen verschiedene Rollen im Sinne unterschiedlicher Interessengruppen ein und können so über die gesellschaftliche Dimension hinter der technologischen Transformation in das Thema ein.

• Führungen in Forschungsinstituten einzelner Energietechnologien, die in Jülich erforscht werden, ergänzen und vertiefen den Einblick und geben Impulse für eigene Forschungsfragen und Transferprojekte im Rahmen des Projektkurses.

• Problembasierte Recherche: Die Schüler recherchieren am Beispiel des LLEC die grundsätzliche Motivation für die Transformation sowie die Problemstellungen in den Teilbereichen und vollziehen Lösungsansätze theoretisch nach.

• Dies liefert den Schüler:innen die Grundlage für den Transfer des Themas auf eigene Forschungsfragen, die in Kleingruppen bearbeitet werden.
  Eine Möglichkeit wäre zum Beispiel ein Projekt bezogen auf ihr eigenes Schulgebäude: Die Schüler:innen informieren sich über die aktuelle Energieversorgung des Gebäudes, sammeln technische Daten und ermitteln das Nutzerverhalten, werten Daten aus und erarbeiten Empfehlungen für Energieeffizienzmaßnahmen, die sich an den Forschungserkenntnissen des LLEC orientieren.

• Alle Kleingruppen zeigen die Ergebnisse ihrer Forschungsfragen mit Kurzvortrag und wissenschaftlichem Poster bei einer Abschlusspräsentation im JuLab.

Was sollten Sie als Lehrkraft mitbringen?

• Eine hohe Motivation, an fachübergreifenden Projekten zu arbeiten.
• Interesse an der Förderung vernetzten Denkens bei den beteiligten Schüler:innen.
• Die Bereitschaft, sich entsprechend des Nachhaltigkeitsgedankens aus ökologischer, sozialer und ökonomischer Sicht in das Thema einzudenken.
• Naturwissenschaftliche Fachkenntnisse sind von Vorteil, aber nicht zwingend notwendig.