Wissenschaftsjahr 2025 macht Zukunftsenergie Fusion für Schülerinnen und Schüler greifbar
Gefördert vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt
(BMFTR) haben das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen und
die tinkerbrain – Institut für Bildungsinitiativen GmbH im
Wissenschaftsjahr 2025 ein multimediales und multidisziplinäres Lern- und
Lehrmaterial erarbeitet. Es vermittelt Schülerinnen und Schülern die
naturwissenschaftlich-technisc
und deren Potenzial für eine sichere, klimaneutrale Energieversorgung. Ab
sofort machen es die Projektpartner als webbasiertes »fusionsLAB.de«
kostenfrei für interessierte Schulen und außerschulische Lernorte
zugänglich.
Ohne die seit 4,6 Mrd. Jahren laufende Fusion auf der Sonne gäbe es auf
der Erde kein Leben, keine Fotosynthese, weder fossile noch erneuerbare
Energien. Weltweit arbeiten Forschende daran, diese Energiequelle auf der
Erde nutzbar zu machen. Im aktuellen Aktionsplan Fusion stellt die
Bundesregierung allein bis 2029 über zwei Milliarden Euro an
Forschungsgeldern bereit. Ziel ist der Bau eines Fusionskraftwerks in
Deutschland.
Im Wissenschaftsjahr 2025 haben sich Schülerinnen, Schüler und Lehrkräfte
von drei Aachener Schulen auf die Spur der Zukunftsenergie Fusion begeben.
Zu diesem Zweck haben das Fraunhofer ILT und tinkerbrain – Institut für
Bildungsinitiativen webbasierte Lern- und Lehrmaterialien konzipiert und
entwickelt, die anhand von Experimenten, Vorträgen, Videos und
interaktiven Lernmodulen in die komplexe Materie einführen.
Im Zuge des Wissenschaftsjahres 2025 hat das BMFTR das »Projekt
Zukunftsenergie Fusion – ProZeF« mit 100.000 Euro gefördert. Nach der
ersten Erprobung in einer Pilot-Projektwoche an der Städtischen
Gesamtschule Aachen Brand haben die Projektpartner das partizipative,
multimediale und multidisziplinäre Lern- und Lehrmaterial in enger
Abstimmung mit Physiklehrern und MINT-Koordinatoren des Couven-Gymnasiums
und des Kaiser-Karls-Gymnasiums optimiert. Beide Aachener Gymnasien haben
das Material in regulären Unterrichtsreihen genutzt. Als Netzwerk-Partner
hatte das Bildungsbüro der StädteRegion Aachen die Kontakte zu den Schulen
hergestellt. »Weitere Schulen und außerschulische Lernorte aus der Region
und darüber hinaus möchten das Material in Zukunft nutzen«, berichtet die
Bildungsdesignerin und tinkerbrain-Geschäftsführerin Anke M. Leitzgen.
Bewusstsein für die Bedeutung sicherer, klimaneutraler Energieversorgung
Das modulare Lern- und Lehrmaterial schafft bei Schülerinnen und Schülern
ab Klasse 8 zunächst ein Bewusstsein dafür, wie eng wirtschaftliche
Entwicklung, Wohlstand und sichere Energieversorgung verknüpft sind. Auch
zeigt es die zentrale Rolle der Fusion auf der Sonne für die Entstehung
fossiler Energieträger und die Nutzung erneuerbarer Energien. Denn sie
treibt Windsysteme, Wasserkreisläufe und Pflanzenwachstum an und speist
Solarthermie und Photovoltaik. Der intensive Einsatz von eingelagerten,
on-Demand nutzbaren fossilen Energieträgern war in den letzten 200 Jahren
elementar für den Aufbau einer stabilen Energieversorgung, fordert aber in
Form des Klimawandels einen hohen Preis. Das Lernmaterial führt in
physikalische Grundprinzipien, zentrale Begriffe und Maßeinheiten moderner
Energiesysteme ein und beleuchtet Fragen der globalen Energie- und
Klimagerechtigkeit. Auch ökonomische Aspekte wie etwa der Zusammenhang von
Primärenergieverbrauch und Bruttosozialprodukt stehen im Fokus. Mit den
Materialien und geführt von Leitfragen können die Schülerinnen und Schüler
diese Themen in Teamarbeit eigenständig erschließen.
Als Überleitung zur Fusion richtet das Material den Blick auf die
Nutzungsmöglichkeiten von Sonnenenergie und damit der indirekten Nutzung
der Fusion. Das Spektrum reicht von Passiv- und Gewächshäusern über
Solarkocher, Wasserkraft, Wind- und Solarstrom bis zu Biomasse und
wechselwarmen Tieren. In Videos, Webinhalten und Fachbeiträgen können sich
die Teilnehmenden mit der Vielfalt dieser Ansätze vertraut machen. Wie in
allen Modulen präsentieren sie sich die Ergebnisse ihrer Recherchen
gegenseitig. Dabei steht ihnen frei, ob sie Videos, Podcasts, Plakate und
Präsentationen produzieren. »Sie sollen das Gelernte gleich anwenden und
darüber ins Gespräch kommen«, erklärt der Projektverantwortliche seitens
des Fraunhofer ILT, Peter Trechow. Es gehe im Projekt nicht um reine
Wissensvermittlung, sondern auch darum, jungen Menschen in Zeiten von
Klimawandel und globaler Multikrise positive Zukunftsbilder zu vermitteln
und Mut zu machen. Leitzgen ergänzt: »Wer ins Gespräch kommt und erlebt,
dass die eigene Stimme zählt, traut sich auch zu, Teil der Lösung zu
werden, vielleicht sogar beruflich.«
Fusion kann Energieversorgung von Kohlenstoffkreislauf entkoppeln
Hier kommt das eigentliche Herzstück des »fusionsLAB« zum Tragen: Ein
Modul, das die technische Faszination mit den physikalischen Grundlagen
der Fusionstechnologie verbindet, und die Fusion der Wasserstoff-Isotope
Deuterium und Tritium begreifbar macht. Ausgehend von der atomaren Ebene
und lasertechnischen Grundlagen lernen die Schülerinnen und Schüler
Kraftwerkskonzepte der laserbasierten Trägheitsfusion und der Magnetfusion
kennen. Sie befassen sich mit Albert Einsteins allgemeiner
Relativitätstheorie und mit den technologischen Herausforderungen auf dem
Weg zum Kraftwerk. Experimente machen die Fusionsreaktion und deren
Komplexität greifbar.
In sechs Themenfeldern vertiefen sie das Gelernte: je nach Neigung auf der
physikalischen oder technischen Ebene, mit Blick auf globale Gerechtigkeit
und Problemstellungen, auf die Anforderungen moderner Energiesysteme,
gesellschaftliche Akzeptanz oder auch unter ökonomischen Gesichtspunkten.
»Auch hier steht die Anwendung und Vertiefung im Mittelpunkt«, sagt
Leitzgen. Am Ende steht ein Planspiel: Die Jugendlichen schlüpfen in
Rollen – als besorgte Bürger, Kraftwerksplaner, Wissenschaftlerinnen,
Finanzexperten oder Medienschaffende – und vertreten ihre Position zur
Fusion. »Hier zeigt sich, was hängen geblieben ist«, erklärt Trechow. »Ist
Fusion Hoffnungsträger oder Ablenkung? Milliardengrab oder Schlüssel zu
globaler Gerechtigkeit?« Mit dem im Wissenschaftsjahr 2025 entwickelten
Material leistet »ProZeF« einen konkreten Beitrag dazu, dass junge
Menschen fachlich fundierte Antworten auf diese Fragen finden.
Deshalb geht es nun darum, das Lern- und Lehrmaterial möglichst vielen
Schulen und außerschulischen Lernorten in Deutschland zugänglich zu
machen. Das modulare und selbsterklärende Material ist im regulären
Unterricht oder auch in Projektwochen für Schülerinnen und Schüler ab der
8. Klasse einsetzbar. Interessierte sind eingeladen sich mit den Projekt-
Verantwortlichen in Verbindung zu setzen, um die Zugangsdaten und weitere
Informationen zu dem kostenfreien Material zu erhalten.
Das sagen die beteiligten Lehrkräfte:
»Jugendliche wollen gebraucht werden. Eine Nische zu finden, an einer
Entwicklung teilzuhaben – das ist für sie enorm wichtig. Genau das
ermöglicht dieses Projekt.« Dominik Scheen, Physiklehrer und MINT-
Koordinator an der Städtischen Gesamtschule Aachen Brand
»Viele Jugendliche blicken nicht gerade optimistisch in die Zukunft. Umso
wichtiger ist es, ihnen Technologien zu zeigen, die Hoffnung machen – wie
die Kernfusion. Die Materialien des Fraunhofer ILT leisten dazu einen
tollen Beitrag!«
Andreas Kral, Physiklehrer und MINT-Koordinator am Kaiser-Karls-Gymnasium,
Aachen
»Das fusionsLAB zeigt Schülerinnen und Schülern, dass mit der Kernfusion
eine umweltfreundliche Energiequelle in Reichweite rückt – und macht den
aktuellen Stand der Forschung greifbar. Gerade weil Jugendliche an
Zukunftsthemen so interessiert sind, empfehle ich es gerne weiter.«
Wolfgang Heinen, Physiklehrer und MINT-Koordinator am Couven-Gymnasium,
Aachen
Weiterführende Informationen:
Wissenschaftsjahr 2025 – Zukunftsenergie: www.wissenschaftsjahr.de/2025
Lehr- und Lernplattform »fusionsLAB«: www.fusionslab.de
