{"id":369,"date":"2022-08-25T07:10:28","date_gmt":"2022-08-25T07:10:28","guid":{"rendered":"http:\/\/mint-verden.de\/?page_id=369"},"modified":"2023-06-22T06:29:45","modified_gmt":"2023-06-22T06:29:45","slug":"21-leistungswettbewerb-formel-zukunft","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mint-verden.de\/?page_id=369","title":{"rendered":"21. Leistungswettbewerb Formel-(Z)ukunft"},"content":{"rendered":"\n

H2<\/sub>-Racing \u2013<\/strong> mit der Brennstoffzelle in die Zukunft<\/h2>\n\n\n\n

Die Industrialisierung unserer Gesellschaft wurde m\u00f6glich, weil wir Menschen fossile und atomare Energiequellen in gro\u00dfem Umfang ausgebeutet haben. Unser Wohlstand beruht zu einem gro\u00dfen Teil auf der Umwandlung dieser Energien in die nutzbaren Energieformen thermische, mechanische und elektrische Energie. Diese Nutzenergien werden \u00fcberall auf der Erde in immer gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfe ben\u00f6tigt, w\u00e4hrend die fossilen und atomaren Energierohstoffe nur an bestimmten Orten f\u00f6rderbar sind. Aus dieser Verteilung ergeben sich gro\u00dfe Ungerechtigkeiten und Konflikte wie aktuell der Krieg in der Ukraine. <\/p>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Verbrennung fossiler Rohstoffe seit Beginn der Industrialisierung zu einer k\u00fcnstlichen Erw\u00e4rmung der Erde, dem so genannten \u201aanthropogenen Treibhaus-Effekt<\/em>\u2018. Die Vereinten Nationen haben daher 2015 die 17 globalen Ziele formuliert, um zum Schutz aller Lebewesen auf der Erde den Klimawandel zu begrenzen. Das 7. Ziel \u201aBezahlbare und saubere Energie\u2018 fordert u.a. den Anteil erneuerbarer Energie im globalen Energiemix deutlich zu erh\u00f6hen und bezahlbare, verl\u00e4ssliche und moderne Energiedienstleistungen bereitzustellen. <\/p>\n\n\n\n

Neben der Bereitstellung \u201asauberer\u2018 elektrischer Energie durch erneuerbare Energiequellen wie Windr\u00e4der oder Photovoltaik ist dabei die nachhaltige Speicherung elektrischer Energie von besonderer Bedeutung. Reversible Brennstoffzellen bieten die M\u00f6glichkeit, Wasser mit Hilfe elektrischer Energie in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Im umgekehrten Prozess entsteht in dieser Brennstoffzelle durch die \u201akalte Verbrennung\u2018 von Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie und Wasser. Insgesamt betrachtet, wird somit die Energie der Sonne \u00fcber eine Kette von Energiewandlern zuerst in Form chemischer Energie gespeichert um diese anschlie\u00dfend an einem beliebigen Ort zu einer beliebigen Zeit als Nutzenergie einzusetzen.<\/p>\n\n\n\n

Aufgabe<\/h1>\n\n\n\n

Die nachfolgenden Aufgabenbeschreibungen wenden sich an die Sch\u00fcler_innen der weiterf\u00fchrenden Schulen des Landkreises Verden. Im Mittelpunkt stehen reversible Brennstoffzellen, die in zwei Energieketten eingesetzt werden sollen. In der ersten Energiekette wird die Strahlungsenergie einer vorgegebenen Lichtquelle \u2013 als Ersatz f\u00fcr die Sonne \u2013 zun\u00e4chst durch Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt und diese anschlie\u00dfend mit Hilfe einer reversiblen Brennstoffzelle in Form chemischer Energie in den Gasen Wasserstoff und Sauerstoff gespeichert.<\/p>\n\n\n\n

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Jedes Team hat somit die Aufgabe, eine \u201aSolartankstelle\u2018 zu bauen und zu optimieren, um die Strahlungsenergie einer vorgegebenen Lichtquelle \u2013 als Ersatz f\u00fcr die Sonne \u2013 im Tank der reversiblen Brennstoffzelle als Wasserstoff und Sauerstoff zu speichern. <\/p>\n\n\n\n

Diese gespeicherten Gase werden anschlie\u00dfend in einer zweiten Energiekette wiederum durch eine reversible Brennstoffzelle zun\u00e4chst in elektrische Energie und anschlie\u00dfend durch einen Elektromotor in mechanische Bewegungsenergie umgewandelt.<\/p>\n\n\n\n

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Jedes Team hat somit die Aufgabe, ein Elektrofahrzeug zu bauen und zu optimieren, das alleine auf der Grundlage der im Wasserstoff und Sauerstoff gespeicherten chemischen Energie zwei unterschiedliche Fahraufgaben erf\u00fcllen soll. Auf dem Elektrofahrzeug d\u00fcrfen neben der Brennstoffzelle keine weiteren Energiespeicher eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Aufgabenstellung<\/h2>\n\n\n\n