Erzeugung von Biogas mittels eines Mini-Biogasreaktors
Inhalt des Schülerkurses
Erneuerbare Energien werden und müssen im Strommix der Zukunft einen großen und bedeutungsvollen Anteil gegenüber den fossilen Energieträgern sowie der Kernenergie einnehmen. Der Ausbau der regenerativen Energien wird nicht nur tiefgreifende Veränderungen in Hinblick auf Umwelt, Energie und Wirtschaft bewirken, sondern auch ein spannendes Betätigungsfeld für angehende Ingenieure und Wissenschaftler sein.
Mit diesem Schülerversuch möchten wir eine weitere Möglichkeit der regenerativen Energieerzeugung und die ablaufenden Bildungsprozesse näher vorstellen sowie gleichzeitig die Schüler/-innen für eine nachhaltige Energieversorgung sensibilisieren.
In dem Schülerversuch arbeiten die Schüler/-innen mit vorfermentierter Maissilage. Diese wird in einen Mini-Biogasreaktor und in ein entsprechend temperiertes Wasserbad eingebracht. Mikrobielle Prozesse bewirken die Bildung von Biogas – ein Gasgemsich aus 50 – 70 % Methan und 30 – 50 % Kohlendioxid. Das Biogas wird in gasdichten Spritzen aufgefangen und im Anschluss einer Gaswäsche unterzogen, wodurch das Kohlendioxid fixiert wird und nur noch (Bio-)Methan vorhanden ist. Das (Bio-)Methan lässt sich dann im Anschluss über Abflammen nachweisen. Ein sicheres Abflammen (mittlere Feuerzeugflamme) wird über die Verwendung eines Spritzensystems gewährleistet.
Wichtige Informationen
| Kosten | keine |
|---|---|
| Fachgebiet | Biotechnologie, Chemie, Geographie (interdisziplinär) |
| Zielgruppe | Sekundarstufe II |
| Teilnehmer/Gruppenstärke | maximal 16 Teilnehmer in Zweier-Arbeitsgruppen |
| Erforderliche Vorkenntnisse | Verhalten im Labor, Belehrung im Umgang mit Chemikalien |
| Indoor/Outdoor | Indoor |
| Technische Voraussetzungen | Fachraum Biologie oder Chemie wünschenswert, mindestens 4 Steckdosen im Zimmer verteilt, mehrere Verlängerungskabel sollten vorhanden sein, Wasseranschluss |
| Vorbereitungszeit im Fachraum | ~ 30 Minuten |
| Dauer des Versuches | ~ 3 Stunden |
| Betreuende Fachlehrer | ein Fachlehrer erforderlich |
| Geeignet für Messen | nein |
| Thematisch passende Experimente | Bau einer Farbstoffsolarzelle, CO2-Experimente mit gasförmigem und festem Kohlenstoffdioxid |