Erneuerbare Energien in der Lehrerbildung verankern!

Nachhaltig Bauen

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Erneuerbare Energien dauerhaft in die

Lehrerausbildung integrieren

Akteure im Lehr- und Lernprozess für

Energiefragen der Zukunft qualifizieren

Curriculum und Unterrichtspraxis

verändern

Neue Ausbildungskonzepte und Kommunikations-instrumente entwickeln

und testen

Zukunftsvisionen

Experimente mit EEBereit zur Wende?(auch als Online-Kurs)

Fächerübergreifende Projekte zu EE

Alternative Mobilität Energie sparenNachhaltig bauen

Grüne Berufe

Themen der Fachseminare

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www.ufu.de/lehrerbildung

Gliederung1. Klimaschutzziele

2. Relevanz des Gebäudebereichs für die Energiewende

3. Was bedeutet nachhaltig Bauen?

4. Ein Dach über dem Kopf – Globale Perspektiven

5. Forschung und Bildung

6. Nachhaltiges Bauen im Unterricht

7. Werkstatt: Nachhaltig Bauen – Energiesparhaus-Skizzen, Experimente am Modellhaus, Simulationsspiel

8. Diskussion und Feedback

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Klimaschutzziele

50

200

400

600

800

1.000

1.200

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

CO

2-E

mis

sion

en D

euts

chla

nd [

Mio

. t]

maximal 21 Mio. t CO2

52 Mio. t CO2

1.032 Mio. t CO2

- 95 %

Energiewirtschaft

Industrie

Haushalte & GHD

Verkehr

Ziel:CO2-Reduktion um 80-95 % bis 2050

Film: Energiewende

6Solare Zukunft

www.wissenswerte.e-politik.de

Gebäude und Energiewende

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Wie viel Prozent entfallen auf:

•Warmwasser

•Raumwärme

•Elektrogeräte und Beleuchtung

dena / Energiedaten BMWi (Stand 2008)

Fast 40 % des Endenergiever-brauchs in Deutschland entfallen auf den Gebäudebereich und stehen für fast 20 % des gesamten CO2-Ausstoßes.

Politischer und rechtlicher Rahmen

Ziele der Bundesregierung

•Bis 2020 sollen 14 % der Wärmeenergie aus erneuerbaren Quellen stammen.

•Der Wärmebedarf soll bis dahin um 20 % sinken (wobei das Vergleichsjahr nicht genannt wird).

•Die energetische Sanierungsrate bereits gebauter Häuser soll von derzeit 1 auf 2 % pro Jahr steigen.

2050 soll dann quasi die gesamte Wärmeversorgung durch erneuerbare Energiequellen gedeckt werden (klimaneutraler Gebäudebestand).

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Politischer und rechtlicher Rahmen

Maßnahmen der Bundesregierung im Jahr 2012 und 2013

•Änderung der Energiesparverordnung (EnEV): Kontinuierlich verschärfte Standards, Einführung Anspruchsniveau für ein „klimaneutrales Gebäude“ für Neubauten ab 2021

2013 verabschiedet und damit Umsetzung der EU-Richtlinie

•Steuerliche Förderung von Sanierungsmaßnahmen kommt nicht zustande Nach einjährigem Vermittlungsausschuss Dez. 2012 Streichung aller streitigen Teile

•Anpassung Mietrecht, u.a. Erweiterung des Wärmeliefer-Contracting Mai 2013 beschlossen

•Erarbeitung Sanierungsfahrplan für Bestandsbauten bis 2050 Wird derzeit von BMBVS erarbeitet, noch nicht vorgelegt

•Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) Erfahrungsbericht mit einem Jahr Verzögerung Dez. 2012 vorgelegt

•Bessere Ausstattung des CO2-Gebäudesanierungsprogramms (von 2012 bis 2014: 1,5 Mrd. €/a) und der KfW-Förderprogramme

Läuft

•Entwurf einer EU-Richtlinie zur Energieeffizienz Blockade u.a. durch Deutschland, nun Kompromiss 9

Scheitert die Energiewende im Heizungskeller?

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„Die angebliche Energiewende der Bundesregierung geht am Wärmemarkt völlig vorbei.“ Olaf Tschimpke, Präsident Nabu Deutschland

„Die Politik scheint derzeit nicht in der Lage zu sein, die nötige Wende am Wärmemarkt einzuleiten“. Holger Krawinkel, Energieexperte VZBV

„Wir brauchen eine Lösung für die entscheidende Frage, wer die Kosten der energetischen Gebäudesanierung zahlen soll. Mieter, insbesondere Durchschnitts- und Geringverdienter, sind nicht in der Lage, die Kosten allein aufzubringen. Hier hat die Bundesregierung eine Bringschuld.“ Ulrich Ropertz, Deutscher Mieterbund

„Die angestrebte Verdoppelung der Sanierungsrate sowie die höhere Sanierungsintensität sind ohne gesetzliche Regelungen und flankierende finanzielle Anreize nicht erreichbar. Angesichts der langlebigen Investitionen ist unverzügliches Handeln zwingend.“ Dr. Hans-Joachim Ziesing, AG Energiebilanzen

Nachhaltig Bauen

Was verstehen Sie unter nachhaltigem Bauen?

•Ökonomische Dimension

•Ökologische Dimension

•Sozio-kulturelle Dimension

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Clipart

Nachhaltige Entwicklung Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre Bedürfnisse nicht mehr befriedigen können. Brundtland-Report 1987

Nachhaltig Bauen

Was sind die Stellschrauben beim nachhaltigen Bauen und Wohnen?

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Baumaterial

Energieversorgung

Architektur/Design

Steuerungs- und Regelungstechnik bzw. Verhalten

Baumaterial: Ökobilanz

13www.passiv.de

Kriterien

•Materialwahl

•Transmissionsgrad (Wärmeverluste) der Gesamtkonstruktion

•Dämmvermögen (U-Wert)

•Verhältnis von verglasten zu unverglasten Flächen

Baumaterial: Einsatzbereiche und Energieverluste

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www.ipeg-institut.de

• Dämmung

• Putz und Farbe

• Dach

• Fassade

• Fenster

• Lüftung

Passivhaus Institut / Wikipedia

Baumaterial: Beispiele

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thingermejig / Wikipedia

Tim Lüdtke / Wikipedia

Dämmung

Organische Faserdämmstoffe: Lehm, Stroh, Hanf, Schaf- und Baumwolle, Kork, Wiesengras- und Holzfasern

Recyclingmaterial, Bauschutt etc.

Putz und FarbeSolarputz

Solarfarben (Silikonharzfarbe)

Fassade und Dach

GiPV-Dachziegel

GIPV-Fassaden

Fenster

GiPV-Fenster

Isolierglas

Dreischeibenwärmeschutzverglasung

Dämmung der Fensterrahmen

LüftungKreuzstromwärmetausch

Rotationswärmetausch

Wer nachhaltig Bauen möchte, sollte Baustoffe wählen, die aus •nachwachsenden, •gut recycelbaren und •lange verfügbarenRohstoffen bestehen. Bereits bei der Herstellung des Baustoffes dürfen nur sehr geringe Umwelt-belastungen auftreten.

Energieversorgung: Wärme

• Solarkollektor• Holzpelletheizung• Blockheizkraftwerk mit Biotreibstoff• Wärmepumpe

• Brennwertkessel• Infrarotheizung• Wärme-Contracting• Biogas

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Bundes-verband Wärme-pumpe,Draeger / UfU

Energieversorgung: Strom

• Photovoltaikanlage

• Kleinwindanlage

• Wasserturbine

• Blockheizkraftwerk

• Ökostrom

17Nordic Folkecenter for Renewable Energy

Architektur/Design

UfU nach: www.guidobauernsachs.de

Energiesparhäuser

•Niedrigenergiehaus

•Drei-Liter-Haus

•Passivhaus

•Null-Energiehaus

•Plusenergie-Haus

Agentur für Erneuerbare Energien

Fraunhofer IBPFraunhofer IBP

Film P4 Passivhauswww.bibliothek-der-sachgeschichten.de

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Michael Schmid / WikipediaJoergens.mi / Wikipedia

BMBVS / Christoph Volmer

Ludwig Gebauer / Wikipedia

Dominik Hundhammer / Wikipedia

Architektur/Design

Architektur/Design: Visionen

20Michael Pearce / Architect's Council of Zimbabwe

„Die Natur hat über Jahrtausende Erfahrungen in energiesparenden, beweglichen Konstruktionen und im Leichtbau gesammelt. Ingenieure können sich diesen evolutionären Prozess zunutze machen“. Prof. Stefan Schäfer vom Institut für Massivbau an der TU Darmstadt

• Energieeffizientes Bauen verlangt nachhaltiges, systemisches und vernetztes Denken

• Energieversorgung der Gebäude aus volatilen Wärmequellen verlangt multivalente Energiesysteme bzw. Speichermedien

Steuerungs- und Regelungstechnik bzw. Verhalten

Welche Maßnahmen können Sie bei sich zu Hause durchführen, um Ihren Energieverbrauch – v.a. die Heizenergie – zu senken?•Anpassung des eigenen Verhaltens: z.B. Pulli tragen im Winter•Richtig heizen: Thermostatventil auf 3, Nachtabsenkung•Richtig lüften: Stoß- oder Querlüften•Kleine Maßnahmen selbst realisieren: Dichtungsband, Heizrohre dämmen etc.•Mit dem Vermieter bzw. der Vermieterin sprechen•Umstieg auf Ökostrom und Biogas

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Clipart

Kostenlose EnergiesparCheckswww.co2online.de

Steuerungs- und Regelungstechnik bzw. Verhalten

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Jörg Welke / UfU

• Smart Metering• Energiespeicher• Regenwassernutzung• Geräteauswahl

Finanzielle Aspekte

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www.baulinks.de

Energetische Sanierung

•Refinanzierung der Mehrkosten über Energieeinsparung

Neubau

•Baukosten erhöhen sich um den Betrag, den die bessere Dämmung kostet

•CEPHEUS-Studie: Gesamtkosten über 30 Jahre sind bei einem Passivhaus nicht höher als bei einem konventionellen Neubau

Weitere Vorteile

•Höhere Wohnqualität

•Unabhängigkeit durch energieautarkes Wohnen

•Keine zukünftigen Energiepreiserhöhungen

•Bessere CO2-Bilanz

• Solare Kühlung• Traditioneller Lehmbau als

Vorbild für Passivhaus• Häuser aus PET-Flaschen• Konzept des 300-Dollar-Hauses

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Ein Dach über dem Kopf... die globale Dimension

www.300house.com/concept.html

„Solar architecture is not about fashion – it is about survival.“ Lord Norman Foster, Architect

Forschung und Bildung

Solardecathlon

•Architektonischer und energietechnischer Wettbewerb

•Ziel: Entwurf eines energieautarken Gebäudes für das Wohnen im Jahr 2015

•Energiebedarf muss über Solarstrom gedeckt werden

25David Hicks / Wikipedia, bearb.

Draeger / UfU, Mzeumer / Wikipedia

Nachhaltig bauen im Unterricht

Rahmenlehrplan Sachunterricht: Technik begreifen 3/4

•Bauen und Konstruieren: Bau- und Konstruktionsanleitungen, Wirkungen des elektrischen Stroms, Schaltskizzen, technische Produkte

•Technische Entwicklungen: Energieumsetzung, Energieübertragung

•Umgang mit Werkzeugen

Rahmenlehrplan Naturwissenschaften: Umgang mit Stoffen im Alltag 5/6

•Technische und natürliche Stoffkreisläufe

•Umgang mit Ressourcen

•Energieumwandlungsprozesse

•Umweltaspekte

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Käthe-Kollwitz-Oberschule, Redaktion KON TE XIS

Projekt: Lehmklassenzimmer

Spiel: Die Stadt der Erleuchtung

www.schulemitenergie.de

www.zukunft-der-energie.de

Lehmklassenzimmer

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Bau eines Lehmklassenzimmers an der Schule

1.Vorstellung des Projektes und Ideensammlung

2.Konzeptentwurf

3.Gewinnen eines Fachbetriebes aus dem Bereich Lehmbau

4.Klärung der Kosten und Erstellung des Finanzplans

5.Durchführung von Messungen

Käthe-Kollwitz-Oberschule

6. Gestaltungsvorschläge und Entwürfe

7. Vorbereitung des Raums für die Neugestaltung

8. Workshop(s) zum Lehmbau

9. Durchführung der Umgestaltung begleitet durch den Fachbetrieb

10. Erneute Durchführung von Messungen

11. Auswertungsrunde

Stadt der Erleuchtung

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Material

•Stabile Pappe

•10 bis 30 verschiedenartige Holzbauklötze

•Filz- oder Buntstifte

•Alufolie (unbeschichtet, stromleitend)

• 3 Kabel mit Krokodilklemmen

• 1 Flachbatterie (4,5 V oder Solarzellen)

• 1 LED

• 2 Musterbeutelklammern

Redaktion KON TE XIS

Nachhaltig bauen im Unterricht

Rahmenlehrplan Arbeitslehre: Bauen und Wohnen 7-10

•Ökologie: Energie- und Ressourceneinsparung durch Baumaßnahmen und Nutzungsgewohnheiten, Nutzung regenerativer und konventioneller Energieträger, ökologische Siedlungsgestaltung

•Ökonomie: Handwerkerkosten und Eigenarbeit

•Symbolische Darstellungsformen: Baupläne, Wohnungs-grundrisse

•Waren- und Werkstoffkunde: Materialeigenschaften von Baustoffen und Einrichtungsgegenständen

•Berufs- und Studienorientierung: Berufe und Studienmöglichkeiten im Bereich Bauen und Wohnen

•Arbeitssicherheit und Gesundheit: Gesundheitsgefährdung durch Baustoffe und Einrichtungsgegenstände 29

Berufsorientierung:SchulBaustelle

Klima

Online-Kurs Solarenergie: Kapitel

„Solararchitektur“

www.schulbaustelleklima.de

www.ufu.de/bildung > Online-Kurse

Gestaltungskompetenz

Rahmenlehrplan Kunst

•Grundschule: Modelle bauen, Zukunftsvisionen, Erfinden, Entwickeln und Darstellen

•Sekundarstufe: Architektur und Design, Technisches Zeichnen, Kommunikation und Mediengestaltung

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„Mit Gestaltungskompetenz wird die Fähigkeit bezeichnet, Wissen über nachhaltige Entwicklung anwenden und Probleme nicht nachhaltiger Entwicklung erkennen zu können. Das heißt, aus Gegenwartsanalysen und Zukunftsstudien Schlussfolgerungen über ökologische, ökonomische und soziale Entwicklungen in ihrer wechselseitigen Abhängigkeit ziehen und darauf basierende Entscheidungen treffen, verstehen und individuell, gemeinschaftlich und politisch umsetzen zu können, mit denen sich nachhaltige Entwicklungsprozesse verwirklichen lassen.“ Gerhard de Haan

Werkstatt „Nachhaltig bauen“

Jetzt können Sie kreativ und praktisch tätig werden!

Skizze für ein Energiesparhaus entwickeln

• Planen Sie ein Energiesparhaus anhand der Checkliste.

• Gestalten Sie Ihr Zukunftshaus auch nach optischen bzw. architektonischen Überlegungen sowie energie-technischen Kriterien.

• Zeichnen Sie die Komponenten (Baumaterial, Energieversorgung, Steuerungs- und Regelungstechnik) ein, die Sie in Ihrem Haus der Zukunft haben möchten.

• Beschriften Sie ihre Hausskizze und präsentieren Sie Ihre Skizzen im Plenum

Experimente am Modellhaus

• 3 x Dämmung

• 1 x Solarthermie

• 1 x Solar- und Windstrom31

Clipart

Auswertung der Experimente

• Welche Kenntnisse werden durch die Experimente vermittelt?

• Sind die Experimente für Ihre Zielgruppe geeignet? Welche Anpassungen sind notwendig?

• Wie können die Experimente ausgewertet werden? Kreative Vorschläge?

• Wie können sie in einen Unterrichtsverlauf bzw. größeren Kontext eingebunden werden?

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Versuch 1: Dämmung – HeizenVersuch 2: Dämmung – LüftenVersuch 3: Dämmung – TastspielVersuch 4: SolarthermieVersuch 5: Solar- und Windstrom

Clipart

Auswertung der Skizzen

• Kunstnamen für Energiesparhaus

• Baumaterial

• Energieversorgung Strom Wärme

• Architektur/Design

• Steuerungs- und Regelungstechnik

• Grundlage für Entscheidungen Energietechnische Erwägungen Klima- und Umweltschutz Erwägungen Ästhetische Erwägungen Finanzielle Erwägungen Sonstige Erwägungen 33

Clipart

Veröffentlichen Sie Ihre Energiesparhaus-Skizzen!•www.ufu.de/lehrerbildung > Unterrichtsmaterial austauschen•Dokument ins Forum hochladen

Was wollen Sie zeitnah im Unterricht umsetzen?•Schreiben Sie Thema und Aktivitäten sowie Ihren Namen auf die Postkarte. •Gestalten Sie außerdem die Rückseite.•Wir schicken Ihnen die Karte via Mail in ein paar Wochen zurück.

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Veröffentlichen Sie eigene Unterrichtsentwürfe zum Thema Nachhaltig Bauen!•www.ufu.de/lehrerbildung > Unterrichtsmaterial austauschen•Dokument ins Forum hochladen

Was wollen Sie zeitnah im Unterricht umsetzen?•Schreiben Sie Thema und Aktivitäten sowie Ihren Namen auf die Postkarte. •Gestalten Sie außerdem die Rückseite.•Wir schicken Ihnen die Karte via Mail in ein paar Wochen zurück.

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Infos und Tipps• Lehrerbildung EE

Materialpool, Beratung, Vernetzungwww.ufu.de/lehrerbildung

• UfU-BildungsmaterialienBroschüren, Filme, Online-Kursewww.ufu.de/bildung

• ExperimentiermaterialSolarsets, Stirlingmotoren, Zubehör www.eduwerk.com

• MaterialkompassUnterrichtmaterial Verbraucherbildungwww.materialkompass.de

• Umwelt im Unterricht2-wöchig neue Unterrichtsmaterialien zu aktuellen Umweltthemenwww.umwelt-im-unterricht.de

© Christoph Rossmeissl / PIXELIO

• KlimaschutzschulenatlasVernetzung der Schulen, Ö-Arbeitwww.klimaschutzschulenatlas.de

• Junge Reporter für die UmweltWettbewerb und Material www.jungereporter.org

• Aktion Klima! MobilKlimaschutzprojekte im Kiez initiierenwww.aktion-klima-mobil.de

• soko klimaBeteiligung von Schulen an kommu-nalen Planungen zum Klimaschutzwww.soko-klima.de

Diskussion und Feedback

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Vielen Dank!© Stephanie Hofschlaeger / PIXELIO

5-Finger-Methode

Daumen: Was war gut? Was hat mir gut gefallen?

Zeigefinger: Welchen Hinweis möchte ich noch geben?

Mittelfinger: Was war blöd? Was hat mir nicht gefallen?

Ringfinger: Was nehme ich mit?

Kleiner Finger: Was ist zu kurz gekommen?