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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-technischen Hintergründe der Zukunftsenergie Fusion 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
Fachlicher Kontakt
Lars Peter Trechow M.A
Gruppe Kommunikation
Telefon +49 241 8906-482
peter.trechow@ilt.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
www.ilt.fraunhofer.de
Anke Leitzgen
tinkerbrain. Institut für Bildungsinitiativen GmbH
Telefon: +49 172 605 30 80
anke@tinkerbrain.de
Dahlhauser Straße 25 a
53797 Lohmar
www.tinkerbrain.de
Yvonne Hugot-Zgodda
StädteRegion Aachen
A 43.3 Bildungsbüro
Telefon: +49 241 5198-4324
yvonne.hugot-zgodda@staedteregion-aachen.de
Zollernstraße 16
52070 Aachen
www.staedteregion-aachen.de
In unterschiedlichen Teams erarbeiteten die Schülerinnen und Schüler in der Pilotwoche Aufgabenstell ...
Copyright: © Fraunhofer ILT, Aachen.
Anke Leitzgen, tinkerbrain: »Weitere Schulen und außerschulische Lernorte aus der Region und darüber ...
Copyright: © tinkerbrain.
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Energy, Environment / ecology, Materials sciences, Oceanology / climate, Physics / astronomy
transregional, national
Schools and science, Transfer of Science or Research
German
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