Lichtlabor Pflanze und künstliche Photosynthese

Wie schafft es die Natur, das Licht der Sonne als energetischen Antrieb für alle Lebewesen auf der Erde zu nutzen? Dieser Frage nachzugehen lohnt sich, denn globale Probleme des 21. Jahrhunderts wie Energiewende, Klimawandel und Nachhaltigkeit können nur gelöst werden, wenn unsere Schuljugend für die Möglichkeiten sensibilisiert wird, die in der Nutzung des Solarlichts liegen.

Photoprozesse sind interdisziplinär. Sie bieten eine Fülle von motivierenden Kontexten an denen Basiskonzepte, Kompetenzen und lehrplankonforme Inhalte der Chemie und benachbarter MINT-Fächer vermittelt und gefördert werden können.

Im Workshop stehen Modellexperimente zum „Lichtlabor Pflanze“ im Vordergrund. Dabei geht es um das Zusammenwirken von Chlorophyllen und Carotinoiden bei der Photosynthese sowie um die stofflichen und energetischen Grundlagen beim natürlichen Kreislauf Photosynthese und Atmung. In einem neuen Experiment wird eine Teilreaktion der aktuell viel beforschten künstlichen Photosynthese realisiert. Es ist die photokatalytische Herstellung von „grünem“ Wasserstoff direkt durch Lichtbestrahlung, ohne den Umweg über Photovoltaik und Elektrolyse. Die didaktische Verwertung und curriculare Einbindung der Experimente in den Sekundarstufen I und II wird mithilfe von Unterrichtskonzeptionen, Arbeitsblättern, Modellanimationen und Lehrfilmen unterstützt. Nähere Informationen zum Ablauf des Workshops, den Experimenten und Materialien sowie ein Kooperationsangebot an Schulen finden sich auf den unten aufrufbaren Folien.

• Präsentationsfolien des INTRO-Vortrags
• Präsentationsfolien des Workshops
• Materialienpaket Photo-Cat
• Artikel zu Lichtlabor Pflanze und künstliche Photosynthese
  • Tausch, Michael W.; Schneidewind, Jacob Mit Licht zu grünem Wasserstoff, Chemie in unserer Zeit, 2023
    DOI: 10.1002/ciuz.202300016
    • Aufgaben und Hinweise zum Artikel „Mit Licht zu grünem Wasserstoff“ mit dem Fokus auf Z-Schemata bei der Photosynthese und bei der photokatalytischen Herstellung von Wasserstoff
      Zu den Aufgaben
       
  • Tausch, Michael W. LED statt Gasbrenner - Mehr Licht für nachhaltigen Chemieunterricht, Chemie in unserer Zeit, 3/2022, 56, 188–196
    DOI: 10.1002/ciuz.202000050
  • Tausch, Michael W.; Kremer, Richard Unterwegs zur künstlichen Photosynthese – Photokatalytische Reduktionen in Modellexperimenten, Chemie & Schule, 34(3):15-20, Zum Artikel
  • Tausch, Michael W.; Heffen, Maria Photosynthese und Atmung en miniature, Chemie & Schule, 31(3):5-11, Zum Artikel
  • Tausch, Michael W.; Yurdanur, Yasemin Metamorphosen eines Experiments - Vom hightech UV-Tauchlampenreaktor zur Low-Cost TicTac-Zelle®, CHEMKON, 26(3):125-129, 2019 DOI: 10.1002/ckon.201800095
  • Tausch, Michael W.; Heffen, Maria; Krämer, René, Meuter, Nico Passendes Licht – harmlose Stoffe – Photochemische Experimente mit LEDs und unbedenklichen Chemikalien, Praxis der Naturwissenschaften - Chemie in der Schule, 64 (2) :45–49, Zum Artikel
• Lehrfilme und Videos
• Arbeitsblätter