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2026-07-14T06:28:14Z

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{{T}}

{{BR}}
= Erneuerbare und fossile Energiequellen =

{{BR}}
= Einleitung =

Wir brauchen [[Energie]] für Licht, Wärme, Verkehr und Geräte. Eine [[Energiequelle]] liefert Energie, die wir nutzen können.

'''Erneuerbare Energiequellen''' erneuern sich in kurzer Zeit. Dazu gehören Sonne, Wind, Wasser, [[Biomasse]] und [[Geothermie]].

'''Fossile Energiequellen''' sind [[Kohle]], [[Erdöl]] und [[Erdgas]]. Ihre Vorräte sind begrenzt. Sie entstanden über Millionen Jahre.

[[Datei:Energy Sources.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=LKn1RztgS0c |500|center}}

{{BR}}
= Lernziele =

# [[Energiequelle|Energiequellen unterscheiden]]: Du kannst erneuerbare und fossile Energiequellen ordnen.
# [[Energieumwandlung|Energieumwandlungen erklären]]: Du kannst einfache Umwandlungsketten bilden.
# [[Generator|Stromerzeugung beschreiben]]: Du kennst die Aufgabe eines Generators.
# [[Umweltschutz|Folgen beurteilen]]: Du kannst Vor- und Nachteile vergleichen.

{{BR}}
= Erneuerbare Energiequellen =

{{BR}}
== Sonnenenergie ==

Eine [[Solarzelle]] wandelt [[Strahlungsenergie]] direkt in elektrische Energie um. Viele Solarzellen bilden ein [[Solarmodul]].

'''Energieumwandlung:''' Strahlungsenergie → elektrische Energie

[[Datei:Photovoltaic cell.svg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Solarfeld Erlasee, 1.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=xh_2xASPFYY |500|center}}

{{BR}}
== Windenergie ==

Der Wind dreht die Rotorblätter einer [[Windkraftanlage]]. Ein [[Generator]] erzeugt daraus elektrischen Strom.

'''Energieumwandlung:''' Bewegungsenergie des Windes → Bewegungsenergie des Rotors → elektrische Energie

[[Datei:Wind turbine.gif|400px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=3X6cujCgRrk |500|center}}

{{BR}}
== Wasserkraft ==

Fließendes oder fallendes Wasser treibt eine [[Turbine]] an. Die Turbine bewegt einen Generator.

'''Energieumwandlung:''' Lageenergie und Bewegungsenergie des Wassers → elektrische Energie

[[Datei:Hydroelectric Generator.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=u7NP160dF7s |500|center}}

{{BR}}
== Biomasse und Geothermie ==

[[Biomasse]] sind zum Beispiel Holz, Pflanzenreste oder Biogas. Sie ist nur nachhaltig, wenn nicht mehr verbraucht wird, als nachwächst.

[[Geothermie]] nutzt Wärme aus dem Inneren der Erde.

[[Datei:Wood pellets-small huddle PNr°0108.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
= Fossile Energiequellen =

[[Kohle]], [[Erdöl]] und [[Erdgas]] enthalten [[Chemische Energie|chemische Energie]]. Bei ihrer Verbrennung entstehen Wärme und [[Kohlenstoffdioxid|CO₂]].

CO₂ verstärkt den [[Treibhauseffekt]]. Fossile Brennstoffe sind außerdem endlich.

[[Datei:Coal power plant Datteln 3.jpg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:BS Nodding Donkey Pump A.GIF|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=5WMcvAo8Q8o |500|center}}

{{BR}}
= Energieumwandlung im Kraftwerk =

In einem Wärmekraftwerk wird ein Brennstoff verbrannt. Die Wärme erzeugt Dampf. Der Dampf dreht eine Turbine. Die Turbine treibt einen Generator an.

'''Umwandlungskette:''' chemische Energie → Wärmeenergie → Bewegungsenergie → elektrische Energie

[[Datei:Power Station with key.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=qJCWKwpt1lg |500|center}}

{{BR}}
= Wirkungsgrad =

Bei jeder Energieumwandlung wird nur ein Teil der Energie wie gewünscht genutzt. Ein anderer Teil gelangt meist als Wärme in die Umgebung.

Der [[Wirkungsgrad]] zeigt den nutzbaren Anteil:

<math>\eta = \frac{E_\mathrm{nutz}}{E_\mathrm{zugeführt}}</math>

Ein Wirkungsgrad von 0,8 entspricht 80 Prozent.

{{BR}}
= Vergleich =

{| class="wikitable"
! Energiequelle
! Erneuerbar?
! Vorteil
! Herausforderung
|-
| Sonne
| Ja
| Beim Betrieb kein direktes CO₂
| Liefert nachts keinen Strom
|-
| Wind
| Ja
| Kein Brennstoff nötig
| Wind ist nicht immer gleich stark
|-
| Wasser
| Ja
| Gut regelbar
| Eingriff in Gewässer
|-
| Biomasse
| Ja, bei nachhaltiger Nutzung
| Energie ist speicherbar
| Benötigt Fläche und Rohstoffe
|-
| Kohle
| Nein
| Gut lagerbar
| Viel CO₂ bei der Verbrennung
|-
| Erdöl
| Nein
| Hohe Energiedichte
| Endlich und klimaschädlich
|-
| Erdgas
| Nein
| Gut regelbar
| CO₂ und mögliche Methanverluste
|}

Auch erneuerbare Anlagen brauchen Rohstoffe und Platz. Für eine sichere Versorgung helfen [[Energiespeicher]], verschiedene Energiequellen und ein gutes [[Stromnetz]].

[[Kernenergie]] ist weder eine fossile noch eine erneuerbare Energiequelle.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=4k3pvHaJXAg |500|center}}

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}
'''Welche Energiequelle ist erneuerbar?'''
(Wind)
(!Kohle)
(!Erdöl)
(!Erdgas)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche drei Stoffe sind fossile Energieträger?'''
(Kohle Erdöl und Erdgas)
(!Sonne Wind und Wasser)
(!Uran Wasser und Holz)
(!Wasserstoff Sonne und Wind)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was wandelt eine Solarzelle direkt um?'''
(Strahlungsenergie in elektrische Energie)
(!Wärmeenergie in Lageenergie)
(!Elektrische Energie in chemische Energie)
(!Bewegungsenergie in Schallenergie)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Aufgabe hat ein Generator?'''
(Er erzeugt elektrische Energie aus Bewegung)
(!Er speichert Kohle)
(!Er sammelt Sonnenlicht)
(!Er erzeugt Erdöl)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Energie bewegt zuerst die Rotorblätter eines Windrads?'''
(Bewegungsenergie des Windes)
(!Chemische Energie der Kohle)
(!Kernenergie)
(!Elektrische Energie aus einer Batterie)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welches Gas entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in großer Menge?'''
(Kohlenstoffdioxid)
(!Sauerstoff)
(!Helium)
(!Neon)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was beschreibt der Wirkungsgrad?'''
(Den Anteil der nutzbaren Energie)
(!Die Länge einer Stromleitung)
(!Die Höhe eines Windrads)
(!Die Masse eines Solarmoduls)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Warum sind fossile Energiequellen endlich?'''
(Sie entstehen viel langsamer als wir sie verbrauchen)
(!Sie werden jede Nacht neu gebildet)
(!Sie bestehen nur aus Wasser)
(!Sie verschwinden bei Wind)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Anlage nutzt die Lageenergie von Wasser?'''
(Wasserkraftwerk)
(!Kohlekraftwerk)
(!Ölraffinerie)
(!Gasturbine ohne Generator)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was kann Schwankungen von Wind- und Solarstrom ausgleichen?'''
(Energiespeicher und ein verbundenes Stromnetz)
(!Nur ein einzelnes Solarmodul)
(!Eine Ölpumpe ohne Motor)
(!Ein ausgeschalteter Generator)
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==
<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Sonnenstrahlung || Photovoltaik
|-
| Luftbewegung || Windkraftanlage
|-
| Fallendes Wasser || Wasserkraftwerk
|-
| Kohlenstoffdioxid || Treibhauseffekt
|-
| Drehbewegung || Generator
|-
| Nutzenergieanteil || Wirkungsgrad
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==
<div class="lueckentext-quiz">
{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Kennzeichen
|-
| '''Sonnenenergie'''
| Strahlung wird direkt in Strom umgewandelt
|-
| '''Windenergie'''
| Bewegte Luft treibt Rotorblätter an
|-
| '''Wasserkraft'''
| Fließendes Wasser bewegt eine Turbine
|-
| '''Kohleenergie'''
| Ein fester fossiler Brennstoff wird verbrannt
|-
| '''Erdölenergie'''
| Ein flüssiger fossiler Rohstoff liefert chemische Energie
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==
<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Photovoltaik || Welche Technik wandelt Sonnenlicht direkt in Strom um?
|-
| Generator || Welches Bauteil wandelt Bewegung in elektrische Energie um?
|-
| Kohle || Welcher feste fossile Brennstoff wird in Kraftwerken verbrannt?
|-
| Windkraft || Welche Energieform nutzt bewegte Luft?
|-
| Biomasse || Wie heißt Energie aus nachwachsenden organischen Stoffen?
|-
| Wirkungsgrad || Welche Größe beschreibt den nutzbaren Energieanteil?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==
<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Erneuerbare+und+fossile+Energiequellen </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==
<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Sonne, Wind und Wasser sind { erneuerbare } Energiequellen. Kohle, Erdöl und Erdgas sind { fossil } und nur begrenzt vorhanden. Eine Solarzelle wandelt Strahlungsenergie in { elektrische } Energie um. In einer Windkraftanlage dreht der Wind den { Rotor }. Eine Turbine kann einen { Generator } antreiben. Bei der Verbrennung fossiler Stoffe entsteht viel { Kohlenstoffdioxid }. Der nutzbare Anteil der zugeführten Energie heißt { Wirkungsgrad }. Speicher helfen dabei, Schwankungen von Wind- und { Solarenergie } auszugleichen.
</quiz>
<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Energiequellen im Alltag]]: Fotografiere oder zeichne vier Energiequellen in Deiner Umgebung und ordne sie ein.
# [[Energiekette]]: Zeichne die Energieumwandlung bei einem Windrad mit Pfeilen.
# [[Solarzelle]]: Erkläre in fünf einfachen Sätzen, wie aus Sonnenlicht Strom wird.
# [[Fossile Brennstoffe]]: Gestalte drei Symbolkarten für Kohle, Erdöl und Erdgas.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Kraftwerksmodell]]: Baue ein einfaches Modell aus Papier, das Turbine und Generator zeigt.
# [[Energievergleich]]: Erstelle ein Plakat mit je zwei Vorteilen und Nachteilen von Windkraft und Kohlekraft.
# [[Wirkungsgrad]]: Berechne die Nutzenergie, wenn 1000 Joule zugeführt werden und der Wirkungsgrad 70 Prozent beträgt.
# [[Energieinterview]]: Befrage eine Person dazu, woher der Strom zu Hause kommt, und fasse die Antworten zusammen.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Versorgung einer Schule]]: Plane eine Mischung aus Solarenergie, Windenergie und Speicher für eine Schule.
# [[Standortanalyse]]: Prüfe einen möglichen Standort für ein Windrad und begründe Deine Entscheidung.
# [[Lebenszyklus]]: Vergleiche Herstellung, Betrieb und Entsorgung eines Solarmoduls mit einem Kohlekraftwerk.
# [[Erklärvideo]]: Produziere ein zweiminütiges Video über eine vollständige Energieumwandlungskette.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =
# [[Energieversorgung bei Flaute]]: Erkläre, wie eine Stadt auch an einem windstillen und bewölkten Tag sicher mit Strom versorgt werden kann.
# [[Kraftwerksvergleich]]: Vergleiche die Energieumwandlungen in einem Kohlekraftwerk und in einer Photovoltaikanlage.
# [[Wirkungsgrad beurteilen]]: Zwei Anlagen erhalten gleich viel Energie. Anlage A hat 80 Prozent, Anlage B 45 Prozent Wirkungsgrad. Erkläre die Folgen.
# [[Energieentscheidung]]: Wähle für eine Berghütte zwei geeignete Energiequellen und begründe Deine Wahl.
# [[Klimawirkung]]: Erkläre den Zusammenhang zwischen fossiler Verbrennung, CO₂ und Erderwärmung.
# [[Zielkonflikt]]: Beurteile die Aussage: Erneuerbare Energie ist immer ohne Folgen für Natur und Umwelt.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =
Für einen Lernnachweis solltest Du:
# [[Begriffsverständnis]]: erneuerbare und fossile Energiequellen sicher unterscheiden.
# [[Energieumwandlung]]: mindestens drei Umwandlungsketten richtig darstellen.
# [[Generator]]: die Aufgabe von Turbine und Generator erklären.
# [[Wirkungsgrad]]: einfache Aufgaben mit Prozentwerten lösen.
# [[Bewertung]]: Vor- und Nachteile verschiedener Energiequellen begründet abwägen.
# [[Transfer]]: eine passende Energieversorgung für eine neue Situation planen.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =
<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Erneuerbare_Energien </iframe>
<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Fossile_Energie </iframe>
<br>

{{BR}}
= Lernbereiche =
{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Physik]]'''
# [[Energie]]
# [[Energieumwandlung]]
# [[Elektrizitätslehre]]
# [[Mechanik]]
# [[Wärmelehre]]
# [[Umweltphysik]]
|}

{{BR}}
= Links =
{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Erneuerbare und fossile Energiequellen]]'''
# [[Energie]]
# [[Energiequelle]]
# [[Erneuerbare Energien]]
# [[Fossile Energie]]
# [[Photovoltaik]]
# [[Windenergie]]
# [[Wasserkraft]]
# [[Biomasse]]
# [[Geothermie]]
# [[Energieumwandlung]]
# [[Generator]]
# [[Wirkungsgrad]]
# [[Energiespeicher]]
# [[Treibhauseffekt]]
|}

[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Energie]]
[[Kategorie:Erneuerbare Energie]]
[[Kategorie:Fossile Energie]]
[[Kategorie:Klimaschutz]]
[[Kategorie:Klasse 9]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Erneuerbare und fossile Energiequellen - Versionsgeschichte

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