Energie, was ist das? - klimabündnis...Im 18. Jahrhundert erfand James Watt die Dampf-maschine...

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Unterrichtsmaterialien Energie und Klima IIf ü r L e h r e r I n n e n d e r 7 . – 1 2 . S c h u l s t u f e

Energie, was ist das?

Energie, was ist das?

Unterrichtsmaterialien Energie und Klima IIf ü r L e h r e r I n n e n d e r 7 . b i s 1 2 . S c h u l s t u f e

Herausgeber und Vertrieb Klimabündnis ÖsterreichHütteldorfer Straße 63-65 / Top 9 – 10 · 1150 Wien · 0043 (0)1 / 581 5881 · [email protected] · www.klimabuendnis.at

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Inhalt

Vorwort ........................................................................................................................................................................................................................................................ 4 Eine Welt voll Energie ............................................................................................................................................................................................................... 5 Energiebedarf in Österreich ............................................................................................................................................................................................. 6 Energieverbrauch im Haushalt .................................................................................................................................................................................. 7 Mobilität/Verkehr .............................................................................................................................................................................................................. 7 Raumwärme und Warmwasser ...................................................................................................................................................................... 7 Strom ...................................................................................................................................................................................................................................................... 7 Graue Energie ............................................................................................................................................................................................................................ 7 Energiehunger - Auswirkungen .............................................................................................................................................................................. 9 Energie & Klima ....................................................................................................................................................................................................................... 9 Energie für alle!? ..................................................................................................................................................................................................................... 10 Energie und Nahrung ................................................................................................................................................................................................................. 11 Essen – Was da alles drinnen steckt! .................................................................................................................................................... 11 Essen oder Fahren? - Der Regenwald im Tank ........................................................................................................................ 11 Die Nahrungskette im Kreislauf ................................................................................................................................................................... 12 Energie sparen ....................................................................................................................................................................................................................................... 12 Raumwärme und Warmwasser ..................................................................................................................................................................... 12 Passivhaus .............................................................................................................................................................................................................................. 13 Strom ........................................................................................................................................................................................................................................................ 14 Graue Energie .............................................................................................................................................................................................................................. 14 Die Energiesparschule ................................................................................................................................................................................................... 14 Aktionsideen ...................................................................................................................................................................................................................... 15 Energiequellen ...................................................................................................................................................................................................................................... 17 Erneuerbare Energiequellen .............................................................................................................................................................................. 17 Sonne ............................................................................................................................................................................................................................................. 17 Wind ................................................................................................................................................................................................................................................ 18 Wasser ........................................................................................................................................................................................................................................... 18 Biomasse .................................................................................................................................................................................................................................. 18 Geothermie .......................................................................................................................................................................................................................... 19 Nicht erneuerbare Energiequellen .......................................................................................................................................................... 20 Atomenergie ...................................................................................................................................................................................................................... 20 Erdöl ................................................................................................................................................................................................................................................. 20 Erdgas .............................................................................................................................................................................................................................................. 20 Kohle ............................................................................................................................................................................................................................................... 20 Strom - Kraftwerke – Das andere Ende der Steckdose! ....................................................................................... 21 Das Dynamoprinzip ............................................................................................................................................................................................... 21 Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) .......................................................................................................................................................... 21 Kraftwerkstypen ........................................................................................................................................................................................................ 21 Wasserkraftwerke ........................................................................................................................................................................................ 21 Windkraftanlagen (WKA) ................................................................................................................................................................ 23 Wärme-Kraftwerke (Thermisches Kraftwerk, Kalorisches Kraftwerk) ............... 23 Atomkraftwerke ................................................................................................................................................................................. 23 Hybridkraftwerke ............................................................................................................................................................................. 25 Sonnenkraftwerke .......................................................................................................................................................................... 25 Verbrennungsmotoren-Kraftwerke ............................................................................................................................... 26 Die Zukunft mitgestalten – Bildungs- und Berufsangebote .................................................................................. 27 Ausbildung ...................................................................................................................................................................................................................................... 27 Berufe ....................................................................................................................................................................................................................................................... 28 Arbeitsblätter ....................... ............................................................................................................................................................................................................. 29 Lösungsblatt .................................................................................................................................................................................................................................. 29 Was ist Energie? – Energie-Glossar .................................................................................................................................................................... 56 Links ....................... ................................................................................................................................................................................................................................................ 63 Impressum .................................................................................................................................................................................................................................................... 64

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Thema Seite

Übersicht zu den Arbeitsblättern Eine Welt voll Energie Arbeitsblatt 1 / 30 - Energietagebuch ...................................................................................................................................................................................................... 7 Fachbezug: Physik, Geschichte, (Vergleich mit Großeltern), Biologie und Umweltkunde

Energiehunger - Auswirkungen Arbeitsblatt 2 / 31 - Prozessketten – Die graue Energie in Gütern ............................................................................................................. 8 Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, Geographie und Wirtschaftskunde Arbeitsblatt 3 / 32 Treibhaus Erde .................................................................................................................................................................................................................. 9 Fachbezug: Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik, Arbeitsblatt 4 / 33 Die Aludose und der Regenwald ....................................................................................................................................................... 10 Fachbezug: Geschichte und Sozialkunde, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik, Religion evtl. Ernährung und Haushalt Arbeitsblatt 5 / 34 Armut und Klimawandel – Ein globales Problem ................................................................................................. 10 Fachbezug: Religion, Deutsch, Geschichte und Sozialkunde/PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik Arbeitsblatt 6 / 35 Gerecht oder ungerecht .................................................................................................................................................................................. 10 Fachbezug: Religion, Deutsch, Geschichte und Sozialkunde /PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik Arbeitsblatt 7 / 36 Die Erde bei Nacht ..................................................................................................................................................................................................... 10 Fachbezug: Religion, Deutsch, Geschichte und Sozialkunde /PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik Arbeitsblatt 24 / 53 Der Durst nach Öl - Erdölförderung im Regenwald ....................................................................................... 10 Fachbezug: Religion, Geschichte und Sozialkunde /PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik, evtl. Deutsch

Energie und Nahrung Arbeitsblatt 8 / 37 Wie viel Energie braucht ein Mensch? .................................................................................................................................... 12 Fachbezug: Mathematik, Physik, Ernährung und Haushalt, Biologie und Umweltkunde

Energie sparen Arbeitsblatt 9 / 38 Das Passivhaus ............................................................................................................................................................................................................... 13 Fachbezug: Physik, evtl. Biologie und Umweltkunde, Technisches Werken Arbeitsblatt 10 / 39 Augen auf beim Produktkauf ............................................................................................................................................................. 14 Fachbezug: Geographie und Wirtschaftskunde, Physik, Biologie und Umweltkunde, Ernährung und Haushalt Arbeitsblatt 11 / 40 Wie gefräßig sind Elektrogeräte .................................................................................................................................................... 14 Fachbezug: Physik, evtl. Mathematik Arbeitsblatt 16–19 / 45 – 48 Energiecheckliste ......................................................................................................................................................................... 14 Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, fächerübergreifend Arbeitsblatt 15 / 44 Energieprotokoll ....................................................................................................................................................................................................... 14 Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, fächerübergreifend Arbeitsblatt 26 / 55 Vereinbarung ................................................................................................................................................................................................................. 15 Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, fächerübergreifend Arbeitsblatt 12 / 41 Licht aus! ................................................................................................................................................................................................................................. 16 Fachbezug: Physik, Mathematik Arbeitsblatt 13 / 42 Was kann ich tun um weniger Energie zu verbrauchen? ........................................................................ 16 Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, Geographie und Wirtschaftskunde Arbeitsblatt 14 / 43 Steck it out! – Mehr Taschengeld durch Energiesparen ............................................................................ 16Energiequellen Arbeitsblatt 21 / 50 Energie in der Zukunft .................................................................................................................................................................................... 17 Fachbezug: Physik, Chemie, Biologie und Umweltkunde evtl. Geographie und Wirtschaftkunde Arbeitsblatt 22 / 51 Warmwasser von der Sonne .................................................................................................................................................................. 17 Fachbezug: Physik Arbeitsblatt 52 Die erneuerbaren Energieträger stellen sich vor ................................................................................................................ 19 Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde

Arbeitsblatt 23 / 53 Der Durst nach Öl - Erdölförderung im Regenwald ........................................................................................ 20 Fachbezug: Religion, Geschichte und Sozialkunde /PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik, evtl. Deutsch Arbeitsblatt 25 / 54 Energie-Kreuzworträtsel ............................................................................................................................................................................ 20 Fachbezug: Lebende Fremdsprache Englisch, Physik

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VorwortEnergie bestimmt alle unsere Lebensbereiche. Nur durch Energie sparen und den Umstieg auf erneuerbare Energieträger können wesentliche Zukunftsfragen gelöst werden.Das vorliegende Heft soll PädagogInnen helfen, dieses wichtige Thema in den Regel-unterricht einzubringen.Es spannt einen weiten Bogen von der Unterstufe bis in die Oberstufe. Im ersten Teil wurden Hintergrundinformationen für LehrerInnen aufbereitet. Dazu finden sich im Anhang passende Arbeitsblätter. Im Glossar sind einzelne Energiebegriffe kurz zusammengefasst. Sie können als Karteikärtchen für die Arbeit mit den SchülerInnen verwendet und um eigene Begriffe ergänzt werden.

Energi(e)sche Unterrichtsstunden wünscht das Energieheftteam.

Zeichenerklärung: Symbol Arbeitsblatt - Hinweis zu passenden Arbeitsblättern➔ Verweis innerhalb des Heftes

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Der Energieverbrauch wird bis zum Jahr 2030 welt-weit um 45 Prozent zunehmen, prophezeit die In-ternationale Energieagentur. Quelle: („Die Presse“, Print-Ausgabe, 08.11.2007)

Allein in Österreich hat sich der Energieverbrauch seit den 70er Jahren beinahe verdoppelt und be-trug 2007 etwa 300.000 GWh (Gigawattstunden).

Eine Reise in die Vergangenheit der Menschheit macht deutlich: Der Energiehunger steigt ständig an. (➔ s.Abb. Primärenergienachfrage)

Vor der industriellen Revolution wurden Herstel-lungsprozesse von Tieren oder vom Menschen selbst mit Muskelkraft verrichtet. Die Menschen sorgten im eigenen Haushalt für Brennholz um Wärme und Energie zum Kochen zu erzeugen. Die

Industrie nutzte regional erneuerbare Energie:z. B.: Windmühlen, Segelschiffe oder Wasserräder.

Im 18. Jahrhundert erfand James Watt die Dampf-maschine (1769). Viele bis dahin in Hand- und Heimarbeit verrichteten Arbeitsschritte (Spinnen, Nähen, Weben,…) wurden mechanisiert, die fossi-len Energieträger wurden im großen Stil erschlos-sen. Kohle, Erdöl und Erdgas, worin Kohlendioxid in Millionen von Jahren gebunden wurde, wird nun in wenigen Jahren verbrannt und in die Atmosphäre entlassen. Damit tragen die fossilen Energieträger wesentlich zur Klimaerwärmung bei. Die Zukunft unseres En-ergiekonsums liegt im effizienten und sparsamen Einsatz von Energie und im Umstieg auf erneuer-bare Energieträger.

Eine Welt voll Energie

Globale Energiebilanz

Quelle: Die Presse/ IEA

Wenn die Energie, die in einem Barrel Öl (159 l) steckt durch Muskelkraft erzeugt werden müsste, ent-spräche dies 25.000 Stunden schwerster körperlicher Arbeit.Die gleiche Energie fällt von der Sonne cirka in 1 1/2 Jahren auf einen Quadratmeter Erde.

China

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Anteil am Weltenergieverbrauch 2007 (in Prozent)

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Energieverbrauch - Veränderung von 1997-2007(in Prozent)

Um 45 Prozent wird die weltweite Energienachfrage bis 2030 steigen, wenn sich die heutigen Trends un-verändert fortsetzen. Dies prognostizierte die Internationale Energieagen-tur (IEA) in ihrem „Weltenergieausblick 2008“. Der Analyse lagen alle energiepolitischen Regelungen zugrunde, die zurzeit gelten.Wenn 2030 vier Fünftel des Primärenergiebedarfs durch fossile Quellen – hauptsächlich Öl und Kohle – gedeckt werden, steigen auch die weltweiten Kohlendioxid-Emissionen um 45 Prozent. Statt heu-te 28 Gigatonnen würden 2030 gewaltige 41 Giga-tonnen Kohlendioxid in die Luft geblasen und da-mit der Erde kräftig einheizen. Mit der weltweiten Wirtschaftskrise 2008/2009 erfolgte erstmalig eine Trendwende beim Energieverbrauch.

NuklearWasser

Biomasse

Andere Erneuerbare

Primärenergienachfrage (in 106 Tonnen Rohöleinheiten)

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Kohle

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Energiebedarf in ÖsterreichDie größten Energieverbraucher in Österreich - Tendenz steigend - sind:

Mobilität 32 Prozent Raumheizung und Warmwasser- bereitung (inkl. Kochen und Klimatisierung) 30 Prozent. Prozesswärme (Industrieöfen, Dampferzeu- gung, Elektrochemie) 21 Prozent. Mechanische Arbeit (stationäre Motoren, Haushaltsgeräte) 14 Prozent Beleuchtung und EDV 3 Prozent

(➔ Abb.: Der österreichische Energiebedarf 2007 8)

Die Grafik zeigt deutlich, dass nur geringe Mengen des Energiebedarfs durch nachwachsende Roh-stoffe gedeckt werden. Raumwärme und Mobilität sind die größten Energieverbraucher.

Mobilität ist ein wichtiges Thema im Bezug auf Energiever-brauch und Klimaschutz,

weshalb sich spezielle Broschüren von Klimabündnis Österreich ausschließlich diesem Bereich widmen.

Info & Bestellungwww.klimabuendnis.at

Energetischer Endverbrauch nach Verbrauchszwecken im Jahr 2006

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Österreichs Haushalte werden überwiegend mit den fossilen Energieträgern Erdöl und Gas beheizt.Damit ist eine starke Abhängigkeit von Energieim-porten und schwankenden Erdöl- und Erdgasprei-sen verbunden.

Beheizung der österreichischen Haushalte(1980 - 2003)

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Energetischer Endverbrauch nach Verbrauchszwecken im Jahr 2006

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Mobilität/VerkehrIm Durchschnitt wird in Österreich ein Drittel der Gesamtenergie eines Haushalts für Mobilität be-nötigt. So werden die Hälfte aller Wege unter fünf Kilometer mit dem Auto zurückgelegt, obwohl diese leicht zu Fuß oder per Fahrrad bewältigbar sind. Jede Autofahrt die durch umweltfreundliche Fortbewegung wie zu Fuß gehen, Fahrrad fahren oder Umsteigen auf den öffentlichen Verkehr ersetzt wird, trägt zu einer Reduktion des Energie-bedarfs bei.

Raumwärme und WarmwasserZwischen 25 und 50 Prozent der Energie in einem Haushalt wird allein für Heizen aufgewendet. Zu hohe Raumtemperatur, langes Lüften über gekipp-te Fenster (anstatt kurzem Stoßlüften), schlecht isolierte Wände und Fenster, beheizen unbenutz-ter Räume etc. bewirken hohe Heizkosten.(➔ Passivhaus 13).Die Warmwassererzeugung hat ebenfalls einen hohen Anteil am Energieverbrauch. Auch hier kann eingespart werden, wenn Warmwasser so spar-sam wie möglich verwendet wird (kurz duschen, Warmwasser nur aufdrehen wenn es benötigt wird, nicht ungenutzt abfließen lassen). Sonnen-kollektoren erwärmen das Wasser mit (Gratis-)Energie der Sonne.(➔ Sonnenkraftwerke 25).

StromNeben der Beleuchtung bestimmen elektronische Geräte vom Laptop über Wäschetrockner, Klima- anlagen bis zum Handy zunehmend die Energie- nachfrage. 2009 gab es erstmals mehr als eine Mil-liarde PC-NutzerInnen, berichtet die Internationale Energieagentur (IEA). Dazu kommen zwei Milliar-den TV-Geräte, Tendenz steigend. Laut IEA werde sich der gesamte Energieverbrauch solcher Ge-räte bis 2030 weltweit auf 1.700 Terawattstunden (TWh)1 verdreifachen. Der steigende Energiebe-darf der Informations- und Kommunikationstech-nik gefährdet die Fortschritte im Umweltschutz.

Arbeitsblatt 1 / Seite 30EnergietagebuchSchülerInnen analysieren ihren Energieverbrauch über einen Tag

Möglicher Fachbezug: Physik, Geschichte (Ver-gleich mit Großeltern), Biologie und Umweltkunde

Heizungs-pumpen – die versteckten

Stromfresser Umwälzpumpen in Hei-zungsanlagen können, wenn sie falsch dimensi-oniert sind, bis zu einem Fünftel der Stromkosten ausmachen. Pumpen mit 100 Watt Leistung lassen sich re-lativ einfach gegen eine geregelte Pumpe mit 25 Watt oder einer hoch-effizienten Pumpe mit nur sieben bis zehn Watt austauschen. Das be-deutet: Gleiche Wärme in der Wohnung aber bis zu 80 Prozent weniger Stromverbrauch.

1 1.700 Terawattstunden (TWh) entsprechen dem aktuellen Ge-samtverbrauch aller Haushalte der USA und Japans zusammen. Zum Vergleich: Das Kraftwerk Freudenau produziert im Jahr cirka eine Gigawattstunde (0,001 TWh) – etwa 1,85 Prozent des österreichischen Stromverbrauchs.

Energieverbrauch im Haushalt

Graue EnergieUm ein vollständiges Bild vom Energieverbrauch der privaten Haushalte zu erhalten, muss neben dem direkten Energieverbrauch (Wohnen und Verkehr) auch der so genannte indirekte Energie-verbrauch einbezogen werden. Unter indirektem Energieverbrauch versteht man diejenige Energie-menge, die über die gesamte Produktionskette hinweg aufgewendet wird, um die Konsumgüter der privaten Haushalte herzustellen.

GrößenordnungenDie gesamte Prozesskette ist bei den meisten Pro-dukten ziemlich komplex, sodass man bei der Be-rechnung der grauen Energie vereinfachende An-nahmen treffen muss. Konkrete Zahlenangaben für den Gehalt an grauer Energie eines Produkts sind dementsprechend unsicher.

Hier trotzdem einige Größenordnungen zur grau-en Energie von einzelnen Konsumgütern:Ein Kilogramm Schokolade: 2,5 KilowattstundenEin Paar Schuhe: 8 KilowattstundenZwei Aluminiumdosen: rund 10 Kilowattstun- den (das ist der tägliche Strombedarf eines Vierpersonenhaushaltes) Ein Auto: etwa 30.000 Kilowattstunden (das ist der Strombedarf eines Durchschnittshaus- haltes für 10 Jahre)

(➔ Grafik: Energieverbrauch eines österreichischen Haushaltes 8)

Arbeitsblatt 2 / Seite 31Die Graue Energie in GüternZiel: Veranschaulichen eines gesamten Produktkreislaufes

Möglicher Fachbezug: Physik, Biologie und Um-weltkunde, Geographie und Wirtschaftskunde

Energieverbrauch Wohnen/Verkehr

Graue Energie: Indirekter Energieverbrauch für Herstellung von Energiegütern, Verkehrsleistung, Nahrungsmittel, Auto, Einzelhandelsleistungen, Dienstleistungen, Waren

40 %

60 %

Graue Energie im Haushalt(in Prozent)

Quelle: Die Nutzung von Umweltressourcen durch die Konsumaktivitäten der privaten Haushalte; Ergebnisse der Umwelt-ökonomischen Gesamt-rechnungen 1995 - 2004Karl Schoer, Sarka Buyny, Christine Flachmann, Helmut Mayer

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*Megatonne Öleinheiten 1 Mtoe = 41.868 x 104 TJ

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1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 (Jahr)

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Quelle: imi / www.energie-perspektiven.de (Grafik: OECD/IEA)

1970 1980 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

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Inland. Erzeugung v. Rohenergie

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Der österreichische Energiebedarf 2007 Entwicklung des Energiebedarfs weltweit (in Mtoe)

Entwicklung der Gesamtenergiebilanz Österreichs (in GWh)

Energieverbrauch eines österreichischenHaushaltes (ohne Transport) (in Prozent)

Energieverbrauch eines Haushaltes(inkl. Verkehr) (in Prozent)

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Landwirtschaft

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Transport

Industrie und Gewerbe

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Allg. Stromverbrauch

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Sonstiges

Quelle: Statistik Austria

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(in Prozent)

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Heizung 50%

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Strom, E-Geräte 10%

Mobilität30%

Die Grafik zeigt die Abhängigkeit Österreichs von Energieimporten.

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Energiehunger - Auswirkungen

Energie & KlimaDerzeit verbrauchen wir an einem einzigen Tag mehr fossile Brennstoffe als die Erde in 1000 Jah-ren erzeugt hat. Damit wird auch an einem ein-zigen Tag mehr Kohlendioxid freigesetzt, als zu-vor in 1000 Jahren aus der Atmosphäre gebunden wurde.Die derzeitige atmosphärische Kohlendioxidkon-zentration ist von einem vorindustriellen Wert von 280 ppm (Teilchen pro Million) auf 380 ppm ge-klettert und übersteigt die natürliche Bandbreite der letzten 650.000 Jahre bei weitem. Grund für den kontinuierlichen Anstieg ist der verschwende-rische Umgang mit fossilen Brennstoffen – Koh-le, Erdöl, Erdgas – und die Abholzung der letzten großen Urwälder.

Die erhöhte Produktion von Treibhausgasen be-wirkt eine zusätzliche Klimaerwärmung.Eine merkbare Klimaveränderung können wir schon heute feststellen: Die Durchschnittstem-peratur der Erdoberfläche stieg in den letzten 100 Jahren um etwa 0,74°C an – allerdings ist die Er-wärmung in den Alpen mit ca. 2° C wesentlich hö-her. Diese durchschnittliche Temperaturdifferenz sieht nach wenig aus, ist aber eine massive Verän-derung des extrem komplexen Klimasystems. So betrug der Temperaturunterschied zwischen einer Eiszeit und einer Warmzeit rund 5° C.

Der TreibhauseffektDie kurzwelligen Strahlen der Sonne durchdringen die Luftschicht um unsere Erde (Atmosphäre) weit-gehend ungehindert. Wenn sie auf die Erde treffen werden sie aufgenommen (absorbiert) oder als langwellige Strahlen (= Wärme) reflektiert. Die Wärme würde sofort wieder in den kalten Weltraum entweichen, wird aber von Wasser-dampf und Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre daran gehindert. Wie in einem Glas- bzw. Treib-haus wird die warme Luft zurückgehalten und im Inneren des Treibhauses – in unserem Fall auf der Erde – wird es warm. Man spricht dabei vom „na-türlichen Treibhauseffekt“, der dafür verantwort-lich ist, dass Leben auf der Erde überhaupt erst möglich wurde.

Ohne Treibhauseffekt, läge die Durchschnittstem-peratur auf der Erde bei minus 18 ° C statt wie heu-te – ohne Klimaerwärmung – bei rund 15 ° C plus. Der natürliche Treibhauseffekt wird seit kurzer Zeit (cirka 200 Jahre) auch noch durch den „an-

thropogenen“ Treibhauseffekt (= „vom Menschen verursacht“) verstärkt. Die Verbrennung fossiler Energieträger wie Erdöl, Gas und Kohle setzt rie-sige Mengen CO2 frei. Zudem erzeugen die Land-wirtschaft (z.B. Rinderzucht, Reisanbau, u.a.) und industrielle Prozesse Lachgas (N2O), Methan (CH4) und synthetische Treibhausgase. CO2, CH4, N2O und weitere Gase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt.

Arbeitsblatt 3 / Seite 32Treibhaus ErdeMöglicher Fachbezug: Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik,

Erde

Sonne

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TreibhausgasWolken

Weil immer mehr Treibhausgasein die Lufthülle (Atmosphäre)

gelangen wird es immer wärmer

Der Kohlenstoff-KreislaufPflanzen binden mit Hilfe der Sonnenenergie das Kohlen-dioxid (CO2) aus der Luft und bauen zusammen mit Wasser Biomasse auf. Als „Abfallprodukt“ ent-steht dabei Sauerstoff (O2). Die pflanzliche Biomasse wird über Or-ganismen (als Nahrung) abgebaut (verrottet) oder verbrannt und setzt das auf-genommene Kohlendioxid wie-der frei. Werden Erdöl, Kohle oder Gas verbrannt, gelangt sehr viel mehr Kohlendioxid in die Luft, als gebunden wird. Der Kohlenstoff-Kreislauf ist gestört.

(vereinfachte schematische Darstellung, Quelle: Klimabündnis Kärnten)

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Die Grafik zeigt, dass unser pro Kopf Energiever-brauch erheblich über dem des Weltdurchschnitts liegt. Somit ist auch das Potenzial, Energie einzu-sparen bei uns am größten, wohingegen Länder wie China und Indien noch deutlich unter dem mittleren Energieverbrauch liegen.Für uns in den Industrieländern sind fossile Ener-gieträger die wichtigste Energiequelle (cirka 80 Prozent der Energie stammt aus Kohle, Erdöl und Erdgas).Würden alle Menschen dieser Welt einen so hohen Energieverbrauch wie wir aufweisen, so wären die Erdöl- und Erdgasvorkommen in kürzester Zeit verknappt und die Preise für diese Rohstoffe weit höher. Die Folgen des übermäßigen Energiekonsums wie z. B. Erschließung neuer Erdöl-Fördergebiete mit-ten im Regenwald oder Klimawandel bekommen jedoch besonders die Menschen zu spüren, die die-se Energie gar nicht verwenden.

Arbeitsblatt 4 / Seite 33Die Aludose und der Regenwald Möglicher Fachbezug: Geschichte und Sozialkunde, Geographie und Wirt-

schaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Che-mie, Physik, Religion evtl. Ernährung und Haushalt

Jährlicher Energieverbrauch pro Kopf (in kWh)

Quelle: www.earthtrends.wri.org Energy 2005

Energie für alle !?

Rund ein Drittel der Weltbevölkerung hat keinen Zugang zu elek-trischer Energie!Sie nutzen lediglich Pri-märenergie (z.B. Holz) als Energiequelle!

Latin America Mio. Menschen ohne Strom

Mio. Menschen ausschließlich auf traditionelle Biomasse zum Kochen und Heizen angewiesen

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Arbeitsblatt 5 / Seite 34Armut und Klimawandel – ein globales ProblemMöglicher Fachbezug: Religion,

Deutsch, Geschichte und Sozialkunde/PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik

Arbeitsblatt 6 / Seite 35Gerecht oder ungerecht? Treibhausgashandel Möglicher Fachbezug: Religion,

Deutsch, Geschichte und Sozialkunde /PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik

Arbeitsblatt 7 / Seite 36Die Erde bei NachtMöglicher Fachbezug: Religion, Deutsch, Geschichte und Sozialkunde

/PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik

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Arbeitsblatt 24 / Seite 53Der Durst nach Öl – Erdölförderungim RegenwaldMöglicher Fachbezug: Religion, Ge-

schichte und Sozialkunde /PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik, evtl. Deutsch

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Energie und Nahrung

Essen – Was da alles drinnen steckt!Der weltweite Anteil an Kohlendioxid-Emissionen durch die Nahrungsmittelproduktion wird auf 20 Prozent geschätzt.Quelle: Forschungsinstitut für biologischen Landbau, 2009

Durch biologische Landwirtschaft kann der Koh-lendioxid-Ausstoß um bis zu 60 Prozent reduziertwerden. Dies ergibt sich vor allem aus dem Ver-zicht auf, in der Herstellung energieintensive, künstliche Düngemittel und Pflanzenschutzmittel, Verzicht auf Futtermittelimporte und der CO2-Bindung durch größere Wurzelmassen. (Humus-aufbau).

In Österreich wurden 2006 pro Kopf rund 1.280 Liter Treibstoff verbraucht – Tendenz steigend (Weltdurchschnitt: 352 l). Um den österreichischen Treibstoffverbrauch durch Agrotreibstoffe zu er-setzen, wäre ein Vielfaches der in Österreich ver-fügbaren Ackerflächen notwendig. Schon jetzt müssen für das zehnprozentige Beimischungsziel über 85 Prozent importiert werden!Um diese Nachfrage zu befriedigen werden jeden Tag riesige, unberührte Regenwaldflächen zerstört und durch Ölpalm-Plantagen ersetzt. In Indonesien sind die Brandrodungsflächen jedes Jahr so groß, dass sogar im über 1000km (Stre-cke Wien – Paris!) entfernten Singapur und Kuala Lumpur Schulen geschlossen bleiben müssen, weil

die „verrauchte“ Luft die BewohnerInnen gefähr-dete. Diese Waldbrände konnten nur von der jähr- lich einsetzenden Regenzeit gelöscht werden! Die Menschen, die dort zuvor gelebt haben, verloren dadurch nicht nur ihre Lebensgrundlage, sondern wurden auch brutal aus ihrer ursprünglichen Heimat vertrieben und konnten nicht wieder zu-rückkehren.

Was sind Agrotreibstoffe?

Biodiesel… wird aus dem Öl von so genannten Energiepflan-zen gewonnen. In Europa ist das hauptsächlich Raps (und zum geringeren Anteil auch Sonnenblu-men), in Amerika Soja und in Südostasien Palmöl.

Bioethanol („Biosprit“)… ist ein Agraralkohol der aus Zucker und stärke-hältigen Pflanzen (Mais, Zuck errübe, Zuckerrohr, Getreide u.ä.) hergestellt wird.

Biodiesel und Bioethanol sind niemals Produkte aus nachhaltiger, biologischer Landwirtschaft. Ganz im Gegenteil: Der Rohstoff für diesen Die-sel- und Benzinersatz stammt meist aus riesigen Monokulturen, denen zuvor fruchtbares Ackerland oder lebensnotwendiger Regenwald zum Opfer fielen.

„Die 800 Millionen Menschen, die ein Auto be-sitzen und dabei zugleich selbstverständlich satt sind, stehen mit ihrem Wunsch nach Agro-Treib-stoffen in direkter Konkurrenz zu den drei Milli-arden Menschen, die wegen winziger Einkommen kaum genug Nahrung kaufen können!“ warnt Lester Brown, Direktor des World Watch Institutes, vor dem endgültigen Versagen der Landwirtschaft im Kampf gegen den Hunger.

Essen oder Fahren? - Der Regenwald im Tank

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*) Stickstoff-Düngemittelund chemischePflanzenschutz-mittel sind imBiolandbauverboten

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KonventionelleLandwirtschaft: 1254 kg

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Energiebilanz der Landwirtschaft(in kg CO2/Hektar)

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Primärkonsumenten (Pflanzenfresser)

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Die Nahrungskette im KreislaufEnergie wird nicht nur bei technischen Abläufen umgewandelt – sondern auch bei Wachstumspro-zessen in der Natur. Es geht dabei darum, Energie aufzunehmen, umzuwandeln und weiterzugeben.

Pflanzen bilden die Basis jeder Nahrungskette, entlang der Energie „weitergegeben“ wird. Sie bauen bei ihrem Wachstum durch Photosynthese mit Hilfe von Sonnenenergie und Kohlendioxid (CO2) Pflanzenmaterial auf (Primärproduzenten). Von der Energie, die die Sonne auf die Erde strahlt wird nur ein Bruchteil in Form von pflanzlicher Biomasse gespeichert. Der Großteil der Sonnen-energie wird wieder ungenutzt ins Weltall zurück-gestrahlt.

Energiepyramide

Arbeitsblatt 8 / Seite 37Wie viel Energie braucht ein Mensch? Möglicher Fachbezug: Mathematik, Physik, Ernährung und Haushalt,

Biologie und Umweltkunde

bioobst@uschi_dreiucker_pixelio markt@sandra_schaetz_pixelio Obst bunt kboe

Erdölfresser: Beheiztes GlashausDer Heizenergieverbrauch der in Österreich produzierten Glashaustomaten ist weit höher als der Energieverbrauch für

den LKW-Transport von Importtomaten aus weit entfernten Ländern.

Treibhaus-Jause gefällig?1 Glashaustomate (beheizt) konventionell 651 g CO21 Freilandtomate konventionell aus den 3000 km entfernten Ländern 13 g CO21 Freilandtomate aus der Region 6 g CO21 Bio-Tomate aus der Region 3 g CO21 Apfel aus Südafrika konventionell 220 g CO21 heimischer Bio-Apfel 50 g CO2Quelle: mod. nach Taylor, 2001 u. Salmhofer, o. J.

Die beste Energie- und Klimabilanz weisen Produkte ausbiologischer, regionaler und saisonaler Landwirtschaft auf.

Quelle: Hahn K., Salmhofer Ch., Wind G.: Welche Paradeiser kommen aus dem Paradies, SOL 2005

Pflanzen dienen Tieren und Menschen (Konsu-menten) als Nahrung. Hier unterscheidet man in weiterer Folge pflan-zenfressende Primär-Konsumenten und fleisch-fressende Sekundär-Konsumenten.

Die Energiemenge, die im Laufe der Nahrungs-kette von Pflanzen (Primärproduzenten) an Pflan-zenfresser (Primärkonsumenten) und schließlich Fleischfresser (Sekundärkonsumenten) weiterge-geben wird, nimmt von Stufe zu Stufe deutlich ab. Es kann davon ausgegangen werden, dass beim Übergang von einer Ebene zur nächsten lediglich zehn Prozent der Energie die nächste Stufe errei-chen. Man spricht daher auch von Energiepyrami-den.

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Die klimafreundlichste Energie ist jene Energie, die erst gar nicht verbraucht wird.Obwohl in Österreich die Energieerzeugung im Bereich der erneuerbaren Energien (Wind, Biomas-se, Sonne, etc.) zugenommen hat, kann dies noch nicht den steigenden Energieverbrauch decken. Dabei gibt es zahlreiche Möglichkeiten Energie zu sparen.

Raumwärme und WarmwasserIm Bereich der Raumwärme und des Warmwassers gibt es großes Einsparpotential:

sterrahmen) sollen einen U-Wert von 0,80 W/(m2K) nicht überschreiten, bei g-Werten um 50% (g-Wert = Gesamtenergiedurchlassgrad, Anteil der für den Raum verfügbaren Solarenergie).

Luftdichtheit des GebäudesDie Leckage (=Undichtheit) durch unkontrol-lierte Fugen muss beim Test mit Unter-/ Über-druck von 50 Pascal kleiner als 0,6 Hausvolumen pro Stunde sein.

Passive Vorerwärmung der FrischluftDie Frischluft kann über einen Erdreich-Wärmetauscher in das Haus geführt werden. Selbst an kalten Wintertagen wird die Luft so bis auf eine Temperatur von über 5 ° C vorerwärmt. Dies ist eine sinnvolle Option, aber nicht unbe-dingt bei jedem Passivhaus erfor-derlich.

Hochwirksame Rückgewinnungder Wärme aus der Abluft mitGegenstromwärmeübertragungDie Komfortlüftung mit Wärme-rückgewinnung bewirkt in erster Linie eine gute Raumluftqualität - in zweiter Linie dient sie der En-ergieeinsparung. Im Passivhaus werden mindestens 75 Prozent der Wärme aus der Abluft über einen Wärmeüber-träger der Frischluft wieder zugeführt.

Erwärmung des Brauchwassers mit teilweise erneuerbarer EnergieMit Solarkollektoren oder auch mit Wärmepum-pen wird die Energie für die Warmwasserversor-gung gewonnen.

Energiespargeräte für den HaushaltKühlschrank, Herd, Tiefkühltruhe, Lampen und Waschmaschine als hocheffiziente Stromspar-geräte sind ein unverzichtbarer Bestandteil für ein Passivhaus.Quelle: www.passiv.de

Mehr Infos rund ums Passivhaus:www.passiv.dewww.igpassivhaus.at

Arbeitsblatt 9 / Seite 38Das PassivhausMöglicher Fachbezug:

Physik, evtl. Biologie und Umweltkunde, Technisches Werken

Energie sparen

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Passivhaus Durch die ausgesprochen gute Wärmedämmung und den Einsatz einer kontrollierten Wohnraum-belüftung benötigt das Haus keine klassische Heizung. Diese Häuser werden „passiv“ genannt, weil der überwiegende Teil des Wärmebedarfs aus „passiven“ Quellen gedeckt wird, wie Sonnenein-strahlung und Abwärme von Personen und tech-nischen Geräten. In den meisten Fällen werden Solarkollektoren zur Warmwasseraufbereitung eingesetzt. (➔ Arbeitsblatt 51)

Folgende Punkte zeichnen ein Passivhaus aus:

Guter Wärmeschutz und KompaktheitAlle Bauteile der Außenhülle müssen rundum sehr gut wärmegedämmt werden. Kanten, Ecken, Anschlüsse und Durchdringungen müs-sen besonders sorgfältig geplant werden, um Wärmebrücken zu vermeiden. Alle nicht licht-durchlässigen Bauteile der Außenhülle des Hauses sind so gut gedämmt, dass sie einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert, frü-her k-Wert) kleiner als 0,15 W/(m2K) haben. Pro Grad Temperaturunterschied und Quadrat-meter Außenfläche gehen höchstens 0,15 Watt verloren.

Südorientierung und VerschattungsfreiheitGeeignete Orientierung und Verschattungsfrei-heit sind weitere Voraussetzungen, damit der „passive“ Solarenergiegewinn optimiert und zum entscheidenden Wärmelieferanten werden kann. Dies gilt insbesondere für freistehende Einfamilienhäuser. Im Geschosswohnungsbau und bei anderen kompakten Gebäudeformen kann der Passivhaus-Standard auch ohne Süd-orientierung funktionieren.

Superverglasung und SuperfensterrahmenDie Fenster (Verglasung einschließlich der Fen-

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Achtet man schon beim Kauf von Elektrogeräten auf den Energieverbrauch – erspart man sich ei-nen Teil der laufenden Stromkosten. Unter www.topprodukte.at ist der Energieverbrauch verschie-denster Elektrogeräte angegeben.

Graue Energie

Strom

Wozu ist eine Glühbirne da?Dumme Frage?Natürlich um einen Raum zu beleuchten. Aber wofür braucht eine Glühbirne den Großteil (nämlich 95 Prozent) ihrer Energie?Sie erzeugt Wärme.

Energiesparlampen und LEDs (Leuchtdioden) kommen mit weit weniger Energie bei gleicher Leuchtkraft aus. Energiesparlampen müssen gesondert entsorgt werden.

Arbeitsblatt 10 / Seite 39Augen auf beim Produktkauf Labels geben Auskunft über den Ener-gieverbrauch

Möglicher Fachbezug: Geographie und Wirt-schaftskunde, Physik, Biologie und Umweltkunde, Ernährung und Haushalt

Arbeitsblatt 11 / Seite 40Wie gefräßig sind Elektrogeräte?Labels geben Auskunft über den Ener-gieverbrauch

Möglicher Fachbezug: Physik, evtl. Mathematik

Die Erzeugung von Produkten braucht enorme Mengen an Energie. Daher gilt: Zuvor überlegen, ob etwas wirklich gebraucht wird – und schließlich langlebige, qualitativ hochwertige, energiespa-rende Produkte kaufen.(➔ Graue Energie 7)(➔ Arbeitsblatt Prozesskette 31).

Die EnergiesparschuleDas BONUS-Modell – Ablauf eines umfassenden Energiesparprojekts

Fachbezug: fächerübergreifend, erprobt von Schu-len in Österreich und Deutschland

Arbeitsblätter 20 / Seite 49(dont) Mess around – Energieverbrauch messen!Möglicher Fachbezug: Physik, Mathematik

Arbeitsblatt 15 / Seite 44EnergieprotokollMöglicher Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, fächerübergreifend

Arbeitsblätter 16–19 / Seiten 45–48Energiecheck (s.Abb. Seiten 15 und 20)Möglicher Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, fächerübergreifend

ZielDie Schule versucht ihren Energieverbrauch zu re-duzieren, praxisorientiertes Wissen zu vermitteln und eine Sensibilisierung der SchülerInnen zu er-reichen.Allein durch bewusstseinsbildende Maßnahmen können bis zu zehn Prozent an Energie eingespart werden. Beim BONUS-Modell wird die Schule an den eingesparten Energiekosten beteiligt.

ProjektablaufA) Gründung eines ProjektteamsProjektbeteiligte SchülerInnen LehrerInnen HausmeisterIn Putzpersonal Medien Gemeindevertretung/Schulerhalter

B) Analyse der Ist-SituationEnergiecheck der Schule: Wo wird Energie ver(sch)wendet? Die Gemeinde bzw. der Schulerhalter stellt Energieverbrauchsdaten der letzten Jahre zur Verfügung. Bei der Analyse der Ist-Situtation finden sich zusätzlich zu bewusstseinsbildenden oft auch bauliche oder investive Maßnahmen. Die-se Energiesparmaßnahmen sollten zusammenge-fasst und an den Schulerhalter übergeben werden. Vielleicht können diese Verbesserungsvorschläge umgesetzt werden.

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Graue Energie von Strom-kraftwerken

Eine Photovoltaikanlage produziert in cirka drei Jahren die Energie, die bei der Herstellung ver-braucht wurde.Bei einer Windkraftanla-ge sind es sogar drei bis sechs Monate. Ein Kohle- oder Gaskraft-werk kann hingegen nie die Energie erzeugen die "hineingesteckt" wird, da regelmäßig Brenn-stoffe nachgefördert werden müssen.

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Arbeitsblatt 26 / Seite 55VereinbarungMöglicher Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde, fächerübergreifend

C) Maßnahmenplanung und Durchführung von Maßnahmen(siehe Aktionsideen rechte Spalte)

D) Kontrolle der MaßnahmenumsetzungEnergiebuchhaltung:Mit einer Energiebuchhaltung kann die Energie-einsparung auch konkret in Zahlen belegt werden. Energieverbrauch und Kosten werden regelmäßig eingetragen und sind somit vergleichbar. (Die Un-terstützung durch den Schulerhalter ist notwen-dig).

Achtung: Oftmals gibt es eine gemeinsame Ener-giebuchhaltung für mehrere Gebäude. Dadurch wird der Nachweis des Einsparungspotenzials der konkreten Schule schwieriger.

Sonderpunkt: BONUS-Modell – Die Schule profi-tiert finanziell von den eingesparten Energieko-stenIn einer Vereinbarung zwischen Schule und Schu-lerhalter wird festgehalten, dass die Schule einen Anteil von den eingesparten Energiekosten be-kommt. Dies kann sowohl in Form von Geldbeträ-gen oder in Sachleistungen erfolgen.

Aktionsideen

Messen der RaumtemperaturMit den SchülerInnen wird der richtige Umgang mit Heizung, elektrischer Energie und Abfall erarbeitet. Mögliche Umsetzung:Pro Klasse führen je zwei SchülerInnen für drei Wo-chen Temperaturmessungen in den Klassen, am Fenster, an der Innenwand und am Gang durch. Hinweis: Vorraum, Gang, Toiletten und die Garde-roben müssen weniger stark beheizt werden.

LichtDie Leuchtstoffröhren in den Klassen und am Gang werden von den SchülerInnen, sobald sie nicht ge-braucht werden, abgedreht. Bei weiteren Geräten wird sofort nach dem Verbrauch der Netzschalter gezogen oder Stand-by-frei gesetzt (durch Spezial-steckdose mit Netzschalter).Schilder bei Lichtschaltern, Drucker und Elektroge-räten erinnern ans Abschalten.

Workshops zum Thema Energie und EnergiesparenOrganisationen wie Klimabündnis oder die IG Windkraft bieten Workshops rund um das Thema Energie und Energiesparen für Schulklassen an. Mehr Infos: www.klimabuendnis.at www.igwindkraft.at

Tag der SonneAm Europäischen Tag der Sonne, der jeweils im Mai stattfindet, wird vielerorts die Gelegenheit geboten, sich über Solaranlagen zu informieren. Gemeinden, Betriebe, Schulen, Kindergärten und Beratungsstellen setzen im Rahmen des Aktions-tages zahlreiche Aktivitäten:

Infostände, Vorträge und kostenlose Solarberatung Live-Kranmontagen von Solaranlagen, Anlageneröffnungen Tanz- und Gesangsaufführungen von Schulklassen, Ausstellungen von Schüler- Innenarbeiten „Tag der offenen Tür“ bei Herstellern mit Infos, Musik, Werksführung, Beratung Hausmessen bei Installateuren mit kosten- loser Energieberatung Luftballonstarts mit Wunschkarten an die Solar-Zukunft

Mehr Infos: www.solarwaerme.at/lehrer-center

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Energiegeladenes SchulfestSpiel und Spaß mit einer Info-Rallye rund um En-ergie, Energiegedichten, Energiekugeln zum Essen, Windräderbastelstationen, Bau eines Solaranla-genmodells, etc. Mehr Ideen: www.klimabuendnis.at

EnergiesparkalenderErprobt von: Hauptschule Kirchberg am WechselEin Kalender mit wöchentlichen oder monatlichen Energiespartipps wird gestaltet, vervielfältigt und schließlich verkauft.

EnergiedetektiveSchülerInnen nehmen das Schulgebäude unter die Lupe. Pro Klasse werden zwei Energiedetektive be-stimmt, die darauf achten, dass Energie vernünftig genutzt wird (z. B. Licht abschalten sobald es hell wird, Stoßlüften statt Fenster kippen.)

Wir bauen ein PassivhausFachbezug: fächerübergreifend Erprobt von PTS BischofshofenProjektablauf:Vorbereitung: Zuerst werden Begriffe wie U-Wert, Heizlast und Heizenergiebedarf im Internet ge-sucht. Im Physik-Unterricht werden Leistung, Elek-trische Leitung und Heizwert durchgenommen. Wichtig ist dabei immer der Praxisbezug.

In Naturkunde, Ökologie und Gesundheitslehre kann das Thema Energie, Energieträger, erneuer-bare Energieträger, Energiesparen, Klimawandel, Kyoto-Abkommen und das Klimabündnis behan-delt werden.

Nächster Schritt: Nun wird ein Passivhaus geplant und als Modell gebaut. Es gibt einige Punkte die eingehalten werden müssen um ein Energiespar-haus zu bauen: Große Fenster im Süden, kleine im Norden Luftdichtheit des Gebäudes Speicherwirksame Massen

Nutzung der Erdwärme Pufferräume im Norden Wärmerückgewinnung aus der Abluft Solaranlage Photovoltaikanlage Lage: Wird das Grundstück durch Bäume, Nachbarhäuser, Berge beschattet?

Mit den sich ergebenden U-Werten ist das Haus als Passivenergiehaus einzustufen. Es werden nicht mehr als 15 kWh/m2 verbraucht. Es gibt keine kon-ventionelle Heizung. Es wird die Wärme aus der Abluft mittels Luftwärmepumpe genutzt.(s.S. 13 Abb. Passivhaus)

Wichtig:• Die SchülerInnen sollen für das Thema sensibilisiert werden.• Es soll ihnen eine Möglichkeit gegeben werden, ihre Kreativität in Architektur und Energieeinsparung verwirklichen zu können.• Die physikalischen und technischen Hinter- gründe, die in einem Passivhaus stecken sollen erklärt werden.

Für weitere Unterrichtsfächer bietet sich eine Ab-schätzung der zu erwartenden Kosten an. (Kredit-rechnungen, Energieverbrauchsrechnungen mit herkömmlichen Haus und Passivhaus).

Arbeitsblatt 12 / Seite 41Licht aus!Möglicher Fachbezug: Physik, Mathematik

Arbeitsblatt 9 / Seite 38PassivhausMöglicher Fachbezug: Physik, Mathematik

Arbeitsblatt 13 / Seite 42Was kann ich tun um weniger Energie zu verbrauchen? Möglicher Fachbezug:

Physik, Biologie und Umweltkunde, Geographie und Wirtschaftskunde

Arbeitsblatt 14 / Seite 43Steck it out! – Mehr Taschengeld durch Energiesparen! Achtung: Hier müssen die Eltern der

SchülerInnen einverstanden sein. Allerdings wur-de diese Idee zum Energiesparen zu Hause schon oft als Win-Win-Situation erkannt und begeistert aufgenommen. Fo

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Weitere Infos zu den Aktionsideen und zusätz-liche Projektvorschläge:www.klimabuendnis.at – Mitglieder – Schulen – vorbildliche Schulprojekte

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energie Pflanzenmaterial bilden. Die so gespeicherte Energie können wir als Nah-rung zu uns nehmen (Getreide, Gemüse, Obst), Tiere füttern (Kühe, Hühner, Schweine u.a.) oder auch verbrennen und zum Heizen, Kochen oder zur Stromerzeugung verwenden. Auch die fossilen Energieträger wie Erdöl, Kohle und Erdgas sind gespeicherte Sonnenenergie, die

vor Jahrmillionen in Pflanzen und Tieren gebun-den wurde. Neben der Sonnenenergie gibt es noch weitere Energiequellen, die jedoch in wesentlich geringerem Ausmaß genutzt werden. So dient z. B. die Kraft der Gezeiten als Energie-quelle, die durch Erddrehung und Mond verursacht wird (Gravitationsenergie).Die immense Hitze im Erdinneren wird mittels geo- thermischer Kraftwerke genutzt.

Erneuerbare EnergiequellenZu den erneuerbaren Energiequellen zählen Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Erdwärme. Diese Energieformen sind im Wesentlichen un-beschränkt vorhanden (Sonne und Wind) oder wachsen bei richtiger Bewirtschaftung in relativ kurzen Zeiträumen wieder nach.(➔ Biomasse 18)

SonneDie Sonne schickt täglich 10.000-mal mehr Ener-gie auf die Erde, als die Menschen pro Tag benöti-gen. Das heißt ein Tag liefert Energie für 27 Jahre - und das noch dazu gratis. Die Solarenergie kann also einen großen Beitrag zur Energieversorgung leisten. (➔ Sonnenkraftwerke 25, 26)(➔ Solarkollektoren 51)

Die Sonne – unser EnergiequellDie Sonne kann von uns direkt genutzt werden, aber auch auf zahlreichen UmwegenSo nutzen wir z. B. die Kraft des Windes, den es ohne Sonnenenergie nicht geben würde. Oder die Kraft von Wasser, das einen Berg hinunterfließt: Die Sonne verdunstet Wasser, das als Wasser-dampf aufsteigt und dann in Form von Regen wo-anders wieder herunterfällt. Aber auch alle Pflanzen auf der Erde speichern Sonnenenergie, indem sie für ihr Wachstum durch Photosynthese aus Kohlendioxid (CO2) und Sonn-

Arbeitsblatt 22 / Seite 51Warmwasser von der SonneMöglicher Fachbezug: Physik

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Die Natur bietet verschiedenste Energiequellen, die vom Menschen genutzt werden. Dabei wird zwischen erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energiequellen unterschieden:(➔ Glossar 56)

Arbeitsblatt 21 / Seite 50Energie in der ZukunftMöglicher Fachbezug: Physik, Chemie, Biologie und Umweltkunde evtl. Geo-graphie und Wirtschaftkunde

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WindWindenergie ist eine indirekte Form der Sonnene-nergie. Durch die Sonne erwärmte Luftpakete stei-gen auf und sinken an anderer Stelle als kühlere Luft wieder ab. Dadurch entsteht ein Luftzug – der Wind. Von der leichten Brise bis zum Sturm, wir alle kennen die Kraft, mit der uns der Wind um die Ohren blasen kann. Segelschiffe waren seit dem Altertum bis ins 19. Jahrhundert die wichtigsten Verkehrsmittel für den Transport von Gütern und Personen über längere Distanzen. Um Getreide zu mahlen wurden schon damals Windmühlen einge-setzt. Heute werden Windräder zur Stromerzeu-gung verwendet. Ganze Windparks wandeln die Energie des Windes zu Strom um.

WasserWasserkraft wurde schon in vorindustrieller Zeit zum Antrieb von Mühlen, Säge- und Hammer-werken verwendet. Die kinetische und potenzielle Energie (➔ Glossar 21) von Wasser wird über ein Turbinen- oder Wasserrad in mechanische Rota-tionsenergie umgewandelt. Diese dient dem An-trieb von Maschinen oder Generatoren (➔ Kraft-werke 21).In Österreich gibt es aufgrund seiner geogra-fischen Lage in den Alpen und den klimatischen Bedingungen Mitteleuropas umfangreiche Nie-derschläge und reichlichen Zufluss. Alpenflüsse und Donau entwässern das Land. Da Bäche und Flüsse über ein ausreichendes Gefälle verfügen, kann die Kraft des Wassers die Turbinen in den Fluss- und Speicherkraftwerken optimal antrei-ben. Bei der Stromerzeugung spielt Wasserkraft in Österreich eine bedeutende Rolle.16 Prozent des global erzeugten Stroms stammen aus Wasserkraftwerken.

BiomasseBiomasse ist eine Sammelbezeichnung für Ener-gieträger, die auf nachwachsenden Rohstoffen ba-sieren. Zur heimischen Biomasse zählen z. B. Holz und Holzprodukte wie Pellets oder Hackschnitzel, Pflanzenöle aus Raps, Mais, Lein aber auch Abfall-stoffe aus der Tier- und Pflanzenzucht (Gülle, Mist, Stroh, Heu). Biomasse aus regionaler, nachhaltiger(!) Produk-tion bietet die Chance unabhängiger von Energie-importen zu werden, die lokale Wirtschaft zu stär-ken und die regionale Wertschöpfung anzukur-beln.Biomasserohstoffe aus nicht nachhaltiger Bewirt-schaftung bringen erhebliche Probleme mit sich.So werden z. B. riesige Urwälder gerodet, um

dort Palmöl- oder Sojaplantagen anzulegen ( ➔ Energie für alle !? 10). Dadurch werden nicht nur einzigartige Lebens-räume mitsamt ihrer tierischen, pflanzlichen und auch menschlichen Vielfalt zerstört, es werden auch gewaltige Mengen CO2 freigesetzt. (➔ Treibhaus Erde 9).

HolzÖsterreich ist zu knapp 50 Prozent von Wald be-deckt. Der Großteil der Waldflächen liegt im Voral-pengebiet von Salzburg bis Niederösterreich sowie am Alpenostrand, von Kor- und Saualpe über die Berge des Mur-Mürz-Gebiets bis zum Wechsel. Wegen der gebirgigen Struktur besitzt Österreich

große Flächen an Wald, aus dem kein Holz für wei-tere Verarbeitung entnommen wird (Schutzwald). 83 Prozent der österreichischen Waldfläche sind Ertragsfläche, aus der Holz geerntet wird.

BiogasBiogas wird aus organischem Abfallmaterial (Gül-le, Mist, Pflanzenreste etc.) in einem geschlos-senen, „sauerstofffreien“ Behälter erzeugt. Das Ausgangsmaterial wird dabei von Mikroorganis-men in mehreren Schritten zu „Biogas“ (oder auch Gärgas bzw. Faulgas) umgewandelt. Neben Bio-gas entsteht durch den Faulprozess auch das so genannte „Endsubstrat“, welches meist in fester Form wieder als Dünger eingesetzt werden kann, da es noch immer zahlreiche wichtige Inhaltstoffe aufweist. Biogas ist brennbar und besteht bis zu 60 Prozent aus Methan (CH4). Es kann z. B. in Blockheizkraft-werken zu (Fern-)Wärme bzw. zur Stromerzeu-gung genutzt werden.

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Arbeitsblatt 23 / Seite 52Die erneuerbaren Energieträger stellen sich vorLösung: Sonne – Solarzellen,

Photovoltaik, Dach; Wind – Windkraftanlagen; Wasser – Ebbe und Flut; Biomasse – Stroh; Erd-wärme – VerfügbarkeitMöglicher Fachbezug: Physik, Biologie und Umweltkunde

GeothermieDer Begriff „Geothermie“ stammt aus dem Grie-chischen und bedeutet Erdwärme. Diese Erd-wärme geht auf verschiedene Ursachen zurück. Einerseits wird sie ständig durch die Energie, die beim natürlichen Zerfall radioaktiver Isotope2 in der Erde frei wird, gespeist. Zum anderen ist in der Erde noch immer Energie gespeichert, die bei der Erdentstehung freigesetzt wurde bzw. schon vor der Erdentstehung vorhanden war. Da die in der Erde gespeicherte Energie nur sehr langsam an der Erdoberfläche freigesetzt wird, wird diese Energie-quelle noch sehr lange zur Verfügung stehen.In einigen Regionen der Erde herrschen schon re-lativ nahe an der Erdoberfläche sehr hohe Tempe-raturen – z.B. in Island, wo heiße Quellen sogar di-rekt an die Oberfläche treten, in anderen Regionen muss sehr tief gegraben werden, um zu den hohen Temperaturen zu gelangen.

Bei der Nutzung der Geothermie unterscheidet man zwischen „direkter Nutzung“, also der Nut-zung der Wärme selbst, und „indirekter Nutzung“, der Nutzung nach Umwandlung in Strom durch ein Geothermiekraftwerk.

Direkte Nutzungsmöglichkeiten der Erdwärme sind das Heizen oder auch Kühlen von Gebäuden, das Eisfreihalten von Straßen und Brücken oder das frostfreie Verlegen von Leitungen – also in gro-ßer Tiefe.

Bei der indirekten Nutzung, also der Umwandlung der Erdwärme in Strom, ist Wasser (oder andere verdampfbare Stoffe) mit einer Temperatur von mindestens 80 bis 100° C notwendig. Der durch die Geothermie entstandene Dampf betreibt eine Tur-bine, die Strom in das Netz einspeist. Der Dampf wird gekühlt und das Wasser (oder die anderen Stoffe) wieder unter die Oberfläche geleitet.

2 Isotop: Atomkern, der sich von einem anderen des gleichen Elements durch eine unterschiedliche Anzahl der Neutronen unterscheidet. Radioaktive Isotope sind instabil und zerfallen früher oder später. ( ➔ Nicht erneuerbare Energieträger 20)

Mittelatlantischer Rücken

Innerer Kern

Äußerer Kern

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Süd-amerikaTiefsee-

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Schema eines Geothermie-Kraftwerks

Die Erde im Schnitt

22

Nicht erneuerbare Energiequellen

Atomenergie

(➔ Atomkraftwerke 23)

ErdölDie Entstehung des Erdöls ist ein lang andauernder, komplexer Prozess. In der Urzeit lebten in den Oze-anen kleine Tiere und Pflanzen die auf den Mee-resboden absanken und Tiefseeschlamm bildeten. Bakterien unterstützten den Fäulnisprozess dieser organischen Substanz, die sich verfestigte und das so genannte „Muttergestein“ bildete. Durch großen Druck in Tiefen zwischen 1500 und 3000 Metern und hohen Temperaturen wurde schließ-lich aus der festen Substanz zähflüssiges Erdöl. Das Erdöl gelangt aus dem Muttergestein über poröse Gesteinsschichten schließlich in (undurchlässige) Schichten, in denen wir es heute in Form von „Erdöl- lagerstätten“ vorfinden.

Arbeitsblatt 24 / Seite 53Der Durst nach Öl – Erdölförderung im RegenwaldMöglicher Fachbezug: Deutsch, Ge-

schichte und Sozialkunde/PB, Geographie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik, Chemie, Religion

ErdgasErdgas entsteht auf ähnliche Weise wie Erdöl. Es ist ein brennbares Gasgemisch und besteht hauptsächlich aus Methan (bis zu 98 Prozent). Me-than selbst ist ein stark klimawirksames Gas. Bei seiner Verbrennung wird CO2 freigesetzt.

Die EU importiert ein Drittel ihres Gasbedarfs aus Russland. Der „südliche Korridor“ - Nabucco und zwei weitere Pipelines - sollen unter Umgehung Russlands rund zehn Prozent des Bedarfs im Jahr 2020 decken. Die Pipeline soll Erdgas aus Zentrala-sien, dem Kaukasus und dem Nahen Osten über die Türkei nach Europa transportieren. Damit wür-de Russland die Vormachtstellung bei den europä-ischen Gasimporten verlieren.

Österreich ist in seiner fossilen Energieversorgung stark importabhängig. Die Förderung von Erdgas in Österreich belief sich im Jahre 2006 auf insge-samt 1,8 Mrd. m3, während in Summe 9,2 Mrd. m3

Erdgas importiert wurden. Zwei Drittel davon stammen aus der Russischen Föderation, der ver-

Arbeitsblatt 25 / Seite 54Energie-Kreuzworträtsel – Energy CrosswordsMöglicher Fachbezug: Lebende

Fremdsprache Englisch, Physik

bleibende Teil kommt aus Norwegen und aus Deutschland. Russisches Erdgas kommt über Pipelines, begin-nend in der Russischen Förderation über die Ukraine und die Slowakei, in die niederösterreichische Gas-station in Baumgarten. An diesem „Hub“ (Vertei-ler) wird das Erdgas gemessen, geprüft, aufberei-tet und schließlich in die Bundesländer und ins europäische Ausland weitergeleitet. Das in Österreich verbrauchte Erdgas wird zu etwa einem Drittel zur Erzeugung von Elektrizität und Prozesswärme eingesetzt. Die verbleibenden zwei Drittel werden in den Bereichen Haushalte für Raumheizung und Dienstleistungen sowie im Ver-kehrssektor verbrannt.

KohlePflanzen und Tiere, die in der Urzeit auf unserer Erde lebten sind der „Rohstoff“ für Torf, Braun-kohle und Steinkohle. Sand und Tonmassen über-lagerten die abgestorbenen Organismen und schlossen diese luftdicht ein. Bakterien zersetzten die Pflanzen und Tiere. Im Laufe der Jahrtausende lagerten sie immer tiefer unter hohem Druck unter der Erdoberfläche. Je nach Dauer dieses Vorgangs entstand so Torf, Braunkohle und schließlich Stein-kohle.Die größten Kohlevorräte befinden sich in Russ-land, China und den USA. Auch in Europa gibt es große Kohlebergwerke (z. B. in Deutschland).

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Strom-Kraftwerke –Das andere Ende der Steckdose!

Ein Fahrraddynamo, wie wir ihn auf fast jedem Fahrrad finden können, wandelt im Wesentlichen die Bewegungsenergie, die wir durch das Treten in die Pedale freigeben, in elektrischen Strom für das Fahrradlicht um. Dafür wird im Inneren des Dynamos ein Magnet in einer Drahtspule bewegt. Durch die Drehung wird in der Spule eine Wech-selspannung aufgebaut, die elektrischen Strom erzeugt.

Das Kraftwerk – Ein großer Dynamo?Bei Kraftwerken wird – genauso wie beim Dyna-mo am Fahrrad – ein Stromerzeuger (Generator) eingesetzt, der eine Drehbewegung (➔ kinetische Energie, Glossar 56) in elektrischen Strom um-wandelt. Um die riesigen „Magnete“ in einem Kraftwerk zu drehen, werden z. B. Turbinen eingesetzt, die die Strömungsenergie von Wasser, Wind, Wasser-dampf u.a. umwandeln. Ein Kraftwerk, wie wir es heute zur Stromerzeu-gung einsetzen, entspricht daher einem großen Dynamo. Der Antrieb – also das „in die Pedale tre-ten“ – erfolgt dabei je nach Energiequelle direkt (Wind, Wasser) – oder, wie bei Wärmekraftwerken über Wasserdampf, der oft durch technisch auf-wendige und zum Teil gefährliche Umwandlungen von Brennstoffen (Fossile Brennstoffe, Atomkraft, Biomasse) erzeugt wird.

Mit der Entdeckung und Nutzung des elektrischen Stroms hat sich die Art und Weise, wie wir Men-schen Energie aus der Umwelt entnehmen geän-dert. Früher wurden die natürlichen Energiequel-len Wind, Wasser und Sonne direkt genutzt, indem z. B. die fließende Bewegung des Wassers die Mühlsteine in einer Mühle in Bewegung brachte.

Zwischen zwei Mühlsteinen wurde das Getreide zu Mehl gemahlen. Heute ersetzen Magnete im Inneren von Gene-ratoren die einstigen Mühlräder. Der elektrische Strom wird über Leitungen bis in unsere Haushalte transportiert, wo wir ihn für unterschiedlichste Zwecke verwenden können.

Fazit: Die meisten Kraftwerke verwenden Gene-ratoren zur Stromerzeugung. Unterschiedlich ist dabei jeweils nur die Art und Weise, wie die Dreh-bewegung erzeugt wird.

Wärme-Kraft-Kopplung (WKK oder KWK)... produzieren mehr als nur Strom. Die bei der Ver-brennung von Rohstoffen entstehende Abwärme lässt sich auch fürs Heizen und für die Warmwas-serbereitung in Betrieben und Haushalten nutzen. So liegt ihr Gesamtwirkungsgrad bei 85 Prozent und mehr. Herkömmliche Kraftwerke bringen es nur auf 33 bis 35 Prozent, denn ihre Abwärme heizt Atmosphäre und Flüsse auf.

Kraftwerkstypen

Wasserkraftwerke… nutzen die Energie des fließenden Wassers, wenn es (aufgrund der Schwerkraft) von einem höher gelegenen Punkt nach unten fließt. (➔ kinetische Energie , Glossar 56)Heute wird mit Wasserkraft vorwiegend elek-trischer Strom erzeugt.Bei der Errichtung von Wasserkraftwerken sollte immer auch berücksichtig werden, dass sie einen Eingriff in ökologische Systeme darstellen. Je grö-ßer das Kraftwerk, desto schwerwiegender der Eingriff. Der Neubau von Wasserkraftwerken be-darf daher gründlicher Prüfungen.

Dynamoprinzip:

Antriebsrad

Spule

Kabel

Magnet

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Speicherkraftwerke… nutzen das hohe Gefälle und die Speicherkapa-zität von Talsperren und Bergseen zur Stromerzeu-gung. Beim Talsperren-Kraftwerk befinden sich die Turbinen am Fuß der Staumauer. Beim Bergspei-cherkraftwerk wird ein in der Höhe liegender See über Druckrohrleitungen mit der im Tal liegenden Kraftwerksanlage verbunden. Speicherkraftwerke werden meist als Pumpspeicherkraftwerke ge-baut:

Pumpspeicherkraftwerke... werden nicht nur durch natürliche Wasservor- kommen, sondern durch aus dem Tal gepumptes Wasser aufgefüllt. Zu Zeiten von Stromüberschüssen (z. B. nachts) wird das abgelassene Wasser wieder zurück in den Stausee hinaufgepumpt. Dieses Wasser bzw. dessen potenzielle Energie wird somit zwischen-gespeichert (➔ potenzielle Energie, Glossar 56). Wird zu Spitzenlastzeiten mehr Strom benötigt, erzeugt die Turbine elektrische Energie.

Laufwasserkraftwerke … nutzen die Strömung eines Flusses oder Kanals zur Stromerzeugung. Charakteristisch ist eine niedrige Fallhöhe bei stark schwankender Wasser-menge, z. B bedingt durch saisonale Unterschiede.

Gezeitenkraftwerke … sind eine spezielle Bauart der klassischen Was-serkraftwerke, welche die Energie aus dem stän-digen Wechsel von Ebbe und Flut und der Bewe-

gungsenergie (➔ kinetische Energie, Glossar 56) des Gezeitenstromes schöpfen. Bei ausreichend hohem Tidenhub (Differenz zwischen Hoch- und Niedrigwasserstand) können die Gezeiten in abge-sperrten Buchten als durchaus effiziente Energie-quelle genutzt werden.Wellenkraftwerke… wandeln die Energie der gleichmäßigen Wellen-bewegung in Strom um. Auch Meeresströmungs-kraftwerke, die die natürliche Strömung des Meeres zur Energiegewinnung nutzen, werden erprobt.

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Wasserkraftwerk

Speicherkraftwerk

Pumpspeicherkraftwerk Wellenkraftwerk

Gezeitenkarftwerk

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Windkraftanlagen (WKA)

Windräder… wandeln die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um und speisen diese ins Stromnetz ein. Die Bewegungsenergie der Wind-strömung wirkt auf die Rotorblätter ein und setzt damit den Rotor in Bewegung. Dieser gibt die Ro-tationsenergie an einen Generator weiter, wo sie in Strom umgewandelt wird(➔ Dynamoprinzip 21).

Es gibt Windanlagen an Land und sogenannte Off-shore-Anlagen im Küstenbereich des Meeres (off-shore, engl. = auf hoher See). Sie werden an Stellen errichtet, an denen ausreichend und kontinuierlich Wind weht. Im Burgenland gibt es derzeit zehn so genannte „Windparks“, in denen insgesamt 138 Windräder stehen, durch die der Stromverbrauch (nicht der gesamte Energieverbrauch) des Burgen-landes abgedeckt wird. Auch in Niederösterreich gibt es mehrere Windparks. Diese Anlagen tragen zur Erhöhung des Ökostromanteils in Österreich bei.

Aufwindkraftwerke … nutzen das Aufsteigen von warmer Luft, die durch Sonneneinstrahlung entsteht und die durch einen Kamin geleitet wird. Dort befindet sich ein horizontales Windrad, das mit einem Generator verbunden ist. (Aufwindkraftwerke sind nur für wüstenähnliche Gebiete geeignet und haben zu-dem einen hohen Flächenverbrauch.)

Wärme-Kraftwerke (Thermische Kraft-werke, Kalorische Kraftwerke)

… wandeln Wärme (thermische Energie) in elek-trische Energie um.Wasser wird dabei zu Dampf erhitzt, der eine Tur-bine antreibt. Über einen Generator („Dynamo“) wird Strom erzeugt. Heizmittel: Biomasse, Gas, Geothermie, Heizöl, Kohle (z. B. Kraftwerk Dürn-rohr in NÖ), Kernkraft, Klärschlamm, Müll (z.B. Kraftwerk Spittelau in Wien), Sonne.

AtomkraftwerkeWie funktioniert eigentlich ein Atomkraftwerk? In einem Atomkraftwerk wird elektrische Energie durch Spaltung von Uran- bzw. Plutoniumatom-kernen in einem Reaktor gewonnen. Bei der Kern-spaltung entsteht Wärme, die auf ein Kühlmittel (Wasser) übertragen wird. Das Wasser erhitzt sich und wird – wie bei anderen thermischen Kraftwer-ken auch - in Wasserdampf umgewandelt, der eine Turbine antreibt, die mit einem Elektrogenerator verbunden ist. Dieser Generator wandelt die Be-wegungsenergie der Dampfturbinen in elektrische Energie um, die dann über einen Transformator in das Stromnetz eingespeist wird.

Atomkraft weltweit und in Österreich Weltweit gibt es mehr als 210 Kernkraftwerke mit 438 Reaktorblöcken.

In Zwentendorf (NÖ) wurde ein Atomkraftwerk gebaut, jedoch nicht in Betrieb genommen. Nach der Errichtung des Kernkraftwerks lehnte die Be-völkerung am 5. November 1978 in einer Volksab-stimmung mit einer hauchdünnen Mehrheit von 50,47 Prozent die Inbetriebnahme ab. Damit ist das Kraftwerk in Zwentendorf, weltweit das einzige fertiggestellte Kraftwerk, welches nicht in Betrieb gegangen ist. Am 25. Juni 2009 wurde eine Photovoltaikanlage am Atomkraftwerk in Zwentendorf eröffnet, die für einige tausend Haushalte Strom erzeugt.Nach dem Abbau des Forschungsreaktors in Sei-bersdorf wird in Österreich kein Strom aus Atom-energie gewonnen.

Da Österreich den Strombedarf nicht gänzlich de-cken kann, wird jedoch Atomstrom importiert.

Was ist Radioaktivität? Radioaktivität (oder auch radioaktive Strahlung) gibt es in der Natur, aber nur in sehr geringem Maße (kosmische Strahlung und noch geringe Mengen an instabilen Atomkernen im Erdman-tel) und daher weitgehend ungefährlich für den Menschen. In der Erdgeschichte war das einmal anders, jedoch gab es zu dieser Zeit noch kein Le-ben. Durch den radioaktiven Zerfall der instabilen Atomkerne (die es im Erdmantel immer noch gibt), die für die Aussendung der Strahlung verantwort-lich sind, wurde die Radioaktivität im Laufe von vielen Millionen Jahren so gering, dass der Mensch heute gefahrlos leben könnte. Leider drehen wir heute aus Energiehunger und fehlendem Bewusst-

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sein diese Entwicklung wieder um und produzie-ren große Mengen der tödlichen Strahlung, die die Erde langsam abgebaut hat und uns so das Leben ermöglicht hat, wieder um. Für die nachfolgenden tausenden Generationen heißt das, dass sie per-manent darauf achten müssen, dass der „Atom-müll“ gefahrlos gelagert wird und nicht in falsche Hände gerät. Was wir in cirka 50 Jahren an Müll geschaffen haben wird den nachfolgenden Gene-rationen noch lange zu Schaffen machen.Leider wird die Atomenergie seit dem 2. Weltkrieg auch für Massenvernichtungswaffen verwendet.Radioaktive Strahlung wird auch in der Medizin verwendet, zur Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Hier wird darauf geachtet, dass keine schädliche Wirkung entsteht.

Auswirkungen radioaktiver Strahlung Trifft diese Strahlung auf eine Zelle kann sie diese schädigen. Je höher die Menge der Strahlung (Do-sis) ist und je länger sie andauert, desto schwer-wiegender können die Schäden sein. Langfristige Bestrahlung kann z. B. Tumore auslösen, das Erb-gut schädigen und in späteren Generationen Mu-tationen bewirken. Schwangere Frauen dürfen da-her auch nicht geröntgt werden um den Embryo vor der radioaktiven Strahlung zu schützen.

Der Reaktor-Unfall von Tschernobyl (1986) und auch die Atomversuche, die immer noch stattfin-den (z. B. 2009 in Nordkorea) haben dazu geführt, dass radioaktive Stoffe fein in der Atmosphäre verteilt werden, herabregnen und sich im Boden und in einigen Organismen einnisten. Radioaktiver Feinstaub wird durch den Wind in alle Richtungen verblasen.

UranabbauEuropa ist auf den Import von Uran für seine Atomkraftwerke angewiesen. Rund 17 Prozent des Urans stammen aus einem der ärmsten Länder der Erde: aus dem Niger, einem der größten Uranpro-duzenten weltweit. Profit aus der Uran-ausbeutung ziehen vor allem internatio-nale Konzerne. Die Auswirkungen des Uranabbaus auf Umwelt und Gesundheit sind erschreckend und mehr als 700.000 Menschen leiden unter den Folgen:

• Das Trinkwasser ist radioaktiv verseucht.• Radioaktive Schutthalden sind nicht

gekennzeichnet, nicht abgezäunt und nicht gegen Verwehung von radioaktivem Staub geschützt.

• Verstrahltes Altmetall wird nicht angemessen entsorgt, sondern findet sich regelmäßig auf den Märkten in der Umgebung zum Verkauf, um-funktioniert zu Kochtöpfen oder als Tür- und Fensterrahmen.

Die BetreiberInnen der Uranminen leisten wenig Aufklärungsarbeit zu den Gefahren des Abbaus. Gleichzeitig ist die soziale Ver-sorgung der MinenarbeiterInnen katastro-phal. Sie arbeiten zu einem Hungerlohn von umgerechnet 35 Euro im Monat, ohne ordnungsgemäße Schutzkleidung. Kranke ArbeiterInnen werden entlassen, denn Krankenversicherung besitzen sie keine.

Atomenergie und KlimaschutzAtomenergie stellt keine Lösung für das Klima-problem dar und verursacht statt dessen zahl-reiche Probleme über Generationen hinaus. Die Erzeugung von Atomstrom setzt große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid frei, z. B. beim Uranabbau und beim Transport des Rohstoffes und schließlich bei der Entsorgung.Atomenergie hat damit eine schlechtere Klima-bilanz als erneuerbare Energien.

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Wohin mit dem radioaktiven Mist? Jedes Atomkraftwerk erzeugt eine große Menge

stark radioaktiven Mülls (100 Tonnen pro Jahr), der alles Leben gefährdet. Für mehrere 100.000 Jahre muss die Umwelt von ihm abgeschirmt werden. Das bedeutet, er muss sicher verstaut werden, am besten so weit weg wie möglich. Hätte es zu Lebzeiten von Ötzi, ein Mann der in der Jungsteinzeit gelebt hat, bereits Atomkraftwerke gegeben, müssten wir uns heute noch um seinen radioaktiven Müll kümmern.

Problem: Müllbehälter halten nur 1400 JahreDie Halbwertszeit3 von Plutonium 239, das in abge-brannten Brennstäben enthalten ist, liegt bei 24.000 Jahren. Schließlich dauert es cirka 250.000 Jahre bis Plutonium 239 kaum mehr strahlt. Dementsprechend lang sollten also auch Behälter halten, in denen Atom-Müll gelagert wird. Die Keramik-Behälter aus Zirkon werden, einer Untersuchung von britischen Forschern der Universität von Cambridge, bereits nach 1400 Jahren durchlässig für Radioaktivität.

In deutschen Atom-Anlagen werden Behälter aus Metall verwendet, die in Zwischenlagerstätten ein-gebracht werden. Diese sollen das strahlende Mate-rial für 500 Jahre sicher verschließen. Hier wird auf das Salz gesetzt, das als geeignetes Wirtsgestein der Lagerstätte dienen soll. Länder, denen vergleichbare

Zwischenlager nicht zur Verfügung stehen, müssen andere Möglichkeiten entwickeln, um den Atommüll längerfristig zu entsorgen. Die Suche nach Behältern, die Atommüll für viele Tausende von Jahren sicher einschließen, wird also weitergehen.

Problem: TransportCastor-Behälter sind im allgemeinen Sprachgebrauch jene Behälter, die für Brennelemente oder hochradi-oaktive Abfälle verwendet werden („Castor“ ist ein international geschützter Markenname).Es gibt verschiedene Typen davon, z. B. für abge-brannte Brennelemente oder hochradioaktives, wie-deraufgearbeitetes Material.

Die Sicherheit und Eignung von sämtlichen Lage-rungs- und Transportbehältern für radioaktives Material wird alle 3 Jahre bei einem internationalen Symposium (PATRAM) debattiert. Ein Castor-Behälter kostet rund 1,5 Millionen Euro.

KritikerInnen vergleichen die zum Nachweis der Si-cherheit durchgeführten Berechnungen und Tests eines (maßstäblichen) Modells polemisch mit einem Auto- Crashtest, bei dem sich niemand auf Miniatur-versuche verlassen würde.

Wasserstoff-Wind-Biogas-Hybridkraftwerk

In Deutschland wurde kürzlich der Grundstein für das weltweit erste industrielle Hybridkraftwerk gelegt. Das Kraftwerk gleicht die Energieerzeu-gung verschiedener erneuerbarer Energiequellen an den schwankenden Abnahmebedarf von Ver-brauchern an. Dafür sorgt ein neuartiges Zusam-menspiel von Windenergie, Biogas und CO2-frei hergestelltem Wasserstoff, der als Speichermedi-um und Energieträger dient. Produzieren die Windkraftanlagen mehr Strom als aktuell nachgefragt wird, nutzt der 500kW-Elektrolyseur den nicht bedarfsgerecht erzeugten Strom zur Produktion von klimaneutralem Wasser-stoff. Der Wasserstoff wird anschließend gespei-chert. Bei besonders hohem Energiebedarf wird er mit dem vor Ort produzierten Biogas gemischt und in zwei Blockheizkraftwerken wieder in Strom

und Wärme umgewandelt. Damit ist das Hybrid-kraftwerk in der Lage, unabhängig vom Windan-gebot Energie bedarfsgerecht zu liefern. Problematisch dabei ist der geringe Gesamtwirk-ungsgrad.

... nutzen die Wärmeenergie der Sonne.Ein großer Hohlspiegel bündelt das Sonnenlicht auf einen Wasserkessel. Der so entstehende Dampf treibt einen Generator an, der den Strom liefert. (➔ Sonne 17).

3 Halbwertszeit: Die Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der die radioaktive Strahlung auf die Hälfte gesunken ist, das heißt sich in andere Atome umgewandelt hat.

Sonnenkraftwerke

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Die Photovoltaikanlage – Strom ohne DynamoprinzipDie Photovoltaik ist eine der jüngsten Techniken zur Gewinnung von Energie. Wenn Licht auf eine Solarzelle fällt, wird auf direktem Weg elektrische Energie erzeugt:Die Solarzelle besteht meist aus einer Silizium-scheibe, deren eine Seite negativ und die andere Seite positiv geladen ist. Licht besteht aus un-zähligen winzigen Energieträgern, den Photonen. Treffen diese auf die Solarzelle, setzen sie die darin befindlichen Elektronen in Bewegung. Über eine äußere Verbindung wird der Stromkreis geschlos-sen und es fließt elektrischer Gleichstrom.

Verbrennungsmotoren-Kraftwerke … erzeugen mithilfe eines Motors, der einen Gene-rator antreibt, Strom. Dieselmotor Gasmotor (Erdgas, Biogas, Deponiegas, Klärgas, Grubengas, Raffineriegase)Übliche Anwendung: Notstromaggregate

Energieträger in Österreich(in Prozent)

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Fossile feste Energieträger

© umweltbundesamtQuelle: Statistik Austria 2008

Fossile gasförmige Energieträger

Fernwärme

ElektrischeEnergie

Erneuerbare Energie

Energieeinsatz nach Energieträgern in Österreich 2006

Fossile flüssigeEnergieträger

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NegativeElektrode Grenzschicht

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Solarzelle

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Energiesysteme sind ein wesentlicher Teil unseres Lebens. Das Angebot an Lehrgängen und Ausbil-dungen im Energie- und Klimabereich bietet mitt-lerweile zahlreiche Möglichkeiten, sich auch im Berufsleben damit auseinanderzusetzen und so die Zukunft aktiv mit zu gestalten. Viele Berufe beschäftigen sich auch indirekt mit Energie- und Klimafragen. So kann ein/e ArchitektIn energie-sparende Wohnbauten planen, bzw. ein/e Maure-rIn an energiesparenden Häusern arbeiten, ein/e InstallateurIn statt einer Gasheizung eine sonnen-energieunterstützte Heizung einbauen.

Aufgabe 1:Sucht Berufe, die sich mit Energie- und Klima-schutzthemen beschäftigen. Hilfestellung gibt die Homepage des AMS:www.berufslexikon.at

Aufgabe 2:Unterscheidet: Welche Berufe haben indirekt oder direkt einen Bezug zu Energie- und Klimaschutz-themen?

Aufgabe 3:Diskutiert: Ist Umwelt- und Klimaschutz mit dem Berufsleben vereinbar?Möglicher Fachbezug: Geographie und Wirtschaft-kunde und im Rahmen der Berufsorientierung

Die Zukunft mitgestalten – Bildungs- und Berufsangebote

AusbildungBerufsbildende Schulen mit Energie- und KlimaschutzthemenUnter http://www.abc.berufsbildendeschulen.at ist eine Übersicht der Berufsbildenden Schulen Österreichs zu finden.

Einige Höhere Technische Lehranstalten (HTL) bieten spezielle Schwerpunktzweige an (z.B. HTL Mödling "Umwelttechnik" - Unterrichtsfächer u.a.:Gebäudetechnik und Energieplanung; Ökologie, Bauökologie und Meteorologie, Abfallwirtschaft und Recyling u.a.).Mehr Infos: http://htl.moedling.at

Mehrere Höhere Lehranstalten für wirtschaftliche Berufe weisen Umweltschwerpunkte auf (z. B.HLW St. Pölten, HLW St. Veit an der Glan, HLW Weiz, HLW Weyer, HLW Wiener Neustadt, HLW Yspertal).

HochschullehrgängeZahlreiche Universitäten und Fachhochschulen in Österreich bieten ein umfangreiches Angebot mit umweltrelevanten Studienlehrgängen an (z.B: Ressourcenmanagement, Techn. Umweltschutz, Nachhaltige Entwicklung, Umweltökonomie u.m.).

UmweltpädagogikDer Studiengang legt großes Augenmerk auf die fachliche Qualifikation in den Bereichen Umwelt, nachhaltige Entwicklung und Pädagogik. Themen wie lokale und regionale Nachhaltigkeit, der Um-gang mit Naturräumen, Klimaschutz und Ener-

gieeffizienz stehen genauso am Programm wie allgemeine Bildungswissenschaften, Umweltpä-dagogik, Persönlichkeitsbildung sowie Projekt- und Prozessmanagement. Mehrwöchige Praktika in Bil-dungs- und Beratungsorganisationen bringen Pra-xisnähe und Verbindung zu potenziellen Berufs- feldern. Infos zum Studium: www.agrarumweltpaedagogik.ac.at

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BerufeEnergieberaterInEnergieberaterInnen unterstützen alle, die im Be-reich Energiesparen, Energieausweis berechnen und erneuerbare Energietechniken Hilfe brauchen. Das sind sowohl Privatpersonen wie auch Unter-nehmen und öffentliche Einrichtungen.

Energieberatung ist ein kommunikatives Instru-ment. Die Lösungen werden gemeinsam von Bera-terInnen und KundInnen erarbeitet.Das Ziel der individuellen Beratung ist das Be-wusstmachen der Energiesituation und das Ver-mitteln eines Überblicks über die Möglichkeiten zur effektiven Energienutzung. Darüber hinaus wird dem Energiesparen und der Verwendung von erneuerbaren Energieträgern besonders viel Auf-merksamkeit gewidmet.

Berufliche Anforderungen Kontaktfähigkeit Sprachliches Ausdrucksvermögen Organisationstalent Selbstständigkeit Fähigkeit zur Zusammenarbeit Technisches Verständnis Logisch-analytisches Denken

AusbildungEs gibt keine geregelte Ausbildung; die nötigen Kenntnisse und Fertigkeiten werden betriebsin-tern oder durch Kurzausbildungen vermittelt.

Beispiele von Kurzausbildungen Oberösterreichischer Energiesparverband in Zusammenarbeit mit dem WIFI: „Energiebe- raterInnen Grundlehrgang“ (Dauer: 56 Unter- richtseinheiten); „EnergieberaterInnen Fortbil- dung F (Dauer: 120 Unterrichtseinheiten) Die Umweltberatung „Ausbildung zum/zur Energieberater/in: A-Kurs (Grundkurs)“ (Dau- er: 50 Lehreinheiten); „Ausbildung zum/zur Energieberater/in: F-Kurs (Fortsetzungslehr- gang)“ (Dauer: 120 Lehreinheiten)Quelle: www.ams.at

SolarinstallateurIn/SolarteurInSolarteurInnen sind Fachleute aus Gas-, Wasser-leitungs-, Sanitär-, Heizungs- und Elektroinstalla-tionsbetrieben bzw. ExpertInnen aus Architektur, Bauwesen, Elektronik und Informatik, die sich

auf Solarthermik (Sonnenkollektoren, Speicher), Photovoltaik (Solargeneratoren, Wechselrichter, Akkumulatoren) und Wärmepumpentechnik (Erd-wärme, Grabenkollektoren) spezialisiert haben. Sie optimieren Energiesysteme durch die Nutzung alternativer Energiequellen, planen und legen sie aus und montieren alternative Energieanlagen.

AusbildungLehrberuf InstallateurIn danach Weiterbildung zum/zur SolarteurInEs gibt keine geregelte Ausbildung; die nötigen Kenntnisse und Fertigkeiten werden betriebsin-tern oder durch Kurzausbildungen vermittelt.

Beispiele von Kurzausbildungen WIFI: „Zertifizierter Solarwärme-Installateur und -Planer“ (Dauer: 72 Trainingseinheiten); „Ausbildung zum Solarwärmepraktiker“ (Dauer: 16 Trainingseinheiten) bfi: „klima:aktiv Solar Update“ (Dauer: 8 Unterrichtseinheiten)

SystemelektronikerInSystemelektronikerInnen verarbeiten elektro-nische, mikroelektronische, mechanische und elektromechanische Bauteile. Sie erstellen einzel-ne Geräte bzw. Systeme, die sie auch in Betrieb nehmen und instand halten. Bei einem Neuauf-trag konstruieren sie Schaltpläne und technische Fertigungspläne für die Prototypen. Wenn diese in Serie gehen, planen sie die Fertigung, die Anlagen und die Prüfsysteme. Die Ausbildungszeit beträgt dreieinhalb Jahre und wie in vielen Berufen ist es hier besonders wichtig, sich immer wieder auf die technischen Änderungen und Neuerungen einzu-stellen.

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Übersicht und Lösungen zu den Arbeitsblättern

Eine Welt voll EnergieArbeitsblatt 1 / 30 - Energietagebuch ...................................................................................................................................................................................................................................................................................... 7Energiehunger - AuswirkungenArbeitsblatt 2 / 31 - Prozessketten – Die graue Energie in Gütern ..................................................................................................................................................................................................... 8 Lösung: Materialgewinnung & Lagerung: Erdölförderung u. Transport über Pipelines; Herstellung von Plastikpellets u. chemische Substanzen, Abbau von weiteren Rohstoffen; Transport. Herstellung: Schmelzen der Grundsubstanzen, zähe Substanz wird in Form geblasen, Transport zum Abfüller; Nutzung: Kauf der Mineralwasserflasche, Trinken; Vernichtung/Entsorgung: 3 Varianten: a) Wegwerfen in den Restmüll (Verbrennung und Deponierung) b) Wegwerfen in Plastiksammelbehälter (Wiederverwertung) c) Wegwerfen am Wegesrand (Plastik zerfällt; in cirka 500 Jahren ist es abgebaut)

Arbeitsblatt 3 / 32 Treibhaus Erde ................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 9 Lösung: Stickstoffdüngung in der Landwirtschaft – Lachgas (N2O), Viehzucht – Methan (CH4), Verbrennung von fossilen Brennstoffen – Kohlendioxid, (CO2), Brandrodung – Kohlendioxid (CO2), Mülldeponien – Methan (CH4), Kühl-, Löse- und Schäummittel – Chlorierte Wasserstoffe (CKW)

Arbeitsblatt 4 / 33 Die Aludose und der Regenwald ........................................................................................................................................................................................................................................ 10 Lösung: zu Aufgabe 1: Aludosen, Alufolie, Dächer, Fenster, Schilder, Gerüste, Rohre, Joghurtbecherdeckel u.v.m. Allein die Produktion von 2 Aludosen verbraucht soviel Energie wie ein 4-Personen-Haushalt an einem Tag! (Viele Dosen werden heute auch schon aus Weißblech hergestellt – aber auch dies ist energieaufwendig). Mögliche Lösungen zu Aufgabe 2: Jausenbox statt Alufolie, wieder befüllbare Plastikflasche statt Aludose, bei langlebigen Produkten kann es auch Sinn machen Aluminium einzusetzen – für Einwegprodukte ist es jedoch ein zu edles Material.

Arbeitsblatt 5 / 34 Armut und Klimawandel – Ein globales Problem ..................................................................................................................................................................................... 10 Lösung: 1 ja, 2 nein, 3 nein, 4 nein, 5 ja, 6 ja, 7 ja

Arbeitsblatt 6 / 35 Gerecht oder ungerecht ................................................................................................................................................................................................................................................................. 10Arbeitsblatt 7 / 36 Die Erde bei Nacht ............................................................................................................................................................................................................................................................................... 10 Lösung: 2: Nein, denn 20 % der Weltbevölkerung verbrauchen 80 % an Energie und Rohstoffen; 3: Brasilien, Saudi Arabien

Arbeitsblatt 24 / 53 Der Durst nach Öl - Erdölförderung im Regenwald .............................................................................................................................................................................. 10 Lösung: Auf Grund der großen Erdölnachfrage müssen neue Erdölquellen entdeckt werden. Inzwischen wird auf Erdölquellen mit geringeren Erträgen zurück gegriffen, um die Erdölnachfrage zu befriedigen. „Verhindern:“ durch Energie sparen, sorgsamer Umgang mit Rohstoffen, sich für Menschenrechte in den Fördergebieten einsetzen.

Energie und NahrungArbeitsblatt 8 / 37 Wie viel Energie braucht ein Mensch? ........................................................................................................................................................................................................................... 12Energie sparenArbeitsblatt 9 / 38 Das Passivhaus ............................................................................................................................................................................................................................................................................................ 13 Lösung: A3, B4, C1, D2, E5, F8, G6, H7Arbeitsblatt 10 / 39 Augen auf beim Produktkauf ............................................................................................................................................................................................................................................. 14Arbeitsblatt 11 / 40 Wie gefräßig sind Elektrogeräte ...................................................................................................................................................................................................................................... 14Arbeitsblatt 16 – 19 / 45 – 48 Energiecheckliste ...................................................................................................................................................................................................................................................... 14Arbeitsblatt 15 / 44 Energieprotokoll ...................................................................................................................................................................................................................................................................................... 14Arbeitsblatt 26 / 55 Vereinbarung .............................................................................................................................................................................................................................................................................................. 15Arbeitsblatt 12 / 41 Licht aus! ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 16Arbeitsblatt 13 / 42 Was kann ich tun um weniger Energie zu verbrauchen? .................................................................................................................................................................. 16 Lösung: 1b,2c, 3a, 4c, 5a, 6c,7c,8c (wenn sonst eine Klimaanlage läuft), 9a (dafür wird die Kühlschranktür länger geöffnet), 10c, 11b (bei einem Passivhaus hat die Abwärme von Menschen und Tieren einen Einfluss), 12c, 13c, 14b, 15c, 16c, 17b, 18a,19b, 20b, 21a, 22a, 23b oder c, 24b, 25c, 26a, 27a, 28b, 29a, 30b, 31b, Hinweis: Manche Maßnahmen sind nicht eindeutig zuzuordnen. Das Arbeitsblatt soll zur Diskussion anregen.Arbeitsblatt 14 / 43 Steck it out! – Mehr Taschengeld durch Energiesparen .................................................................................................................................................................... 16EnergiequellenArbeitsblatt 21 / 50 Energie in der Zukunft ....................................................................................................................................................................................................................................................................... 17 Lösung: A falsch, B richtig, C r, D f ; evtl. „richtig“ es gibt Kohlekraftwerke die CO2-frei genannt werden. Jedoch wird das bei der Verbrennung von Kohle entstehende CO2 gesammelt und mit zusätzlichem Energieeinsatz in unterirdischen Speichern gelagert. Welche Umweltauswirkungen dies hat ist noch unerforscht. E f, F r, G r Die Idee des „Sustainable Dance Club“ wurde in Rotterdam vorgestellt und der menschliche Körper als nachhaltige Energiequelle erschlossen. Ein spezieller Bodenbelag der den „Piezo-Effekt“ ausnützt macht das möglich. Mechanischer Druck wird in elektrische Spannung umgewandelt. / H r,

Arbeitsblatt 22 / 51 Warmwasser von der Sonne .................................................................................................................................................................................................................................................... 17 Lösung: Aufgabe 1: A Sonnenlicht, B warmes Wasser, C kaltes Wasser, D Wasserhahn, E Ausdehnungsgefäß, F Pumpen, G Vorlaufleitung Solar, H Rücklaufleitung, I Wärmetauscher, J Warmwasserspeicher, K Sonnenkollektoren Aufgabe 2: Nein, es wäre keine Pumpe erforderlich. Warmes Wasser hat eine geringere Dichte als kaltes Wasser und steigt somit auf. Da es in Bodennähe jedoch eher zur Verschattung der Sonnenkollektoren kommt und sie zusätzliche Fläche benötigen werden sie meist am Dach montiert. A) Aufgrund der Frostgefahr im Winter muss ein Frostschutzmittel in das Wärmeträgermedium beigemischt werden, dadurch ist das Wasser nicht direkt zum Trinken und Duschen geeignet. B) An sonnigen Tagen wird das Wasser kochend heiß; vom Warmwasserspeicher kann gezielt die Wärme entnommen werden, die gebraucht wird. C) Der Warmwasserspeicher kann so dimensioniert werden, dass Warmwasser auch für regnerische Tage zur Verfügung steht.

Arbeitsblatt 23 / 52 Die erneuerbaren Energieträger stellen sich vor ...................................................................................................................................................................................... 19 Lösung: Solarzellen, Photovoltaik, Dach; Windkraftanlagen; Ebbe und Flut; Stroh; Verfügbarkeit

Arbeitsblatt 24 / 53 Der Durst nach Öl - Erdölförderung im Regenwald .............................................................................................................................................................................. 20 Siehe Energiehunger

Arbeitsblatt 25 / 54 Energie-Kreuzworträtsel ............................................................................................................................................................................................................................................................ 54 Lösung: 1. Biomassekraftwerk, 2. Atomreaktor, 3. Reaktorunfall, 4. Sonnenenergie, 5. Endlagerung, 6. Einspeisetarif, 7. Sonnenkraftwerk, 8. ErneuerbareEnergie, 9. Radioaktiver Abfall, 10. Erdwärme, 11. ionisierend, 12. Ökostrom, 13. Strahlungsdosis, 14. Nachhaltigkeit, 15. Radioaktivität. 16. radioaktive Strahlung, 17. Windrad, 18. Windkraftwerk, 19. Windkraft, 20. Energieerzeugung, 21. Wasserkraft , 22. Biomasse, 23. Photovoltaik

Zum Thema auf Seite

32

Arbeitsblatt 1 ENERGIETAGEBUCHZum Thema auf Seite 7

EnergietagebuchSchreibe auf, wobei Du an diesem Tag Energie „verbrauchst“. Beginne sofort nach dem Aufstehen.

Vormittag: Zimmerlampe einschalten,

Mittag:

Abend:

Schau Dir Deine Liste noch einmal genau an und überlege, wo Du Energie einsparen könntest.Markiere diese Punkte rot.Extra-Aufgabe 2: Besprich mit Deinen Großeltern oder älteren Personen in Deinem Bekanntenkreis dasEnergietagebuch. Wie hätte das Energietagebuch in deren Kindheit ausgesehen.

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Prozesskette Mineralwasser in Plastikflasche

Materialgewinnung + Lagerung

Herstellung

Nutzung

Vernichtung

Entsorgung

Arbeitsblatt 2PROZESSKETTEN – DIE GRAUE ENERGIE IN GÜTERNZum Thema auf Seite 8

Prozessketten – Die Graue Energie in GüternVon der Wiege bis zur Bahre – Der Lebenskreislauf einer WareBevor ein Produkt im Geschäft landet hat es schon eine lange Geschichte hinter sich. Mit dem Kauf setzt sich der Lebenszy-klus (Zyklus = Kreis, Kette) fort und ist mit dem Wegwerfen in die Mülltonne noch lange nicht zu Ende. Bei jedem Zwischen-schritt wird Energie benötigt und Rohstoff verbraucht.

Aufgabe 1 Geht gemeinsam die Prozesskette eines Blattes Papier durch.Aufgabe 2 Überlegt euch anschließend die Prozesskette einer Plastikflasche mit Mineralwasser. Diskutiert folgende Fragestellung: Wie sieht die Prozesskette dazu im Vergleich zu Leitungswasser aus?Aufgabe 3 Wenn Euch noch Zeit bleibt spielt die Prozessketten von Elektrogeräten, Jause, Kleidung oder sogar eines Autos durch. Versucht dabei so weit als möglich die verschiedenen Verarbeitungsschritte und den Verbrauch der dazu benötigten Rohstoffe herauszufinden. Diskutiert wie man Energie und Rohstoffe einsparen könnte.

Prozesskette allgemein:

Materialgewinnung + Lagerung Herstellung Nutzung Vernichtung Entsorgung

Prozesskette PapierHinweis: Diese Prozesskette ist nicht vollständig. Sie soll grob veranschau-lichen, wie viele Arbeitsschritte notwendig sind.

Materialgewinnung und LagerungHolz, Abholzung von Bäumen: Es werden entsprechende Ma-schinen (Traktor, Motorsägen) benötigt. Der Transport zur Fabrik geht per Schiff, Waggons oder LKWs. Füllstoffe: Für den Abbau der Hilfs- und Füllstoffe (Silikate, Leim) werden entsprechende Rohstoffe gebraucht. Auch die Stoffe selbst müssen erst hergestellt werden.

HerstellungHerstellung des Papiers in Papierfabriken: Entrinden, reinigen des Holzes mit Wasser (entfernen von Sand, Steinen, Metall)und zerkleinern der Holzstämme in Hackschnitzel. Holzprügel werden unter Zugabe von heißem Wasser an die Oberfläche eines rotierenden Schleifsteins gepresst. Es folgen die Sortierung der entstandenen Fasern, Eindicken, Bleichen der entstandenen Cellulose mit Wasserstoffperoxid (wird auch zum Bleichen von Haaren verwendet).Danach erfolgt die Zugabe von Zusatzstoffen (Leim, Silikate), Trocknen, Rollen des Papiers, Zuschneiden und Verpacken.Bei der Erzeugung von Papier entstehen Abwässer, die entspre-chend gereinigt werden müssen.Transport zur Weiterverarbeitung und schließlich zum Händler

NutzungKauf des Papiers; Beschreiben des Papiers

VernichtungNicht mehr benötigtes Papier werfen wir in die Altpapiertonne.

EntsorgungDas Papier wird eingesammelt und zur Papierfabrik gebracht, wo es nach Art und Verschmutzungsgrad sortiert und grob gereinigt wird. Durch Laugenbäder werden Farben und Lacke ausgewa-schen. Nicht verwendbares Material wird entsorgt - deponiert oder verbrannt. Es fällt noch die Endlagerung der Asche und der Lacke an.

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3. Die emittierten Treibhausgase behindern die natürliche Wärmeabstrahlung

DistickstoffoxidN2O 10%

KohlendioxidCO2 64%MethanCH4 20%

Chlorierte Wasserstoffe6%

Treibhausgase:

1. Energiereiche Strahlung, Infrarotstrahlung und sichtbares Licht

4. Folge: Aufheizung der Atmosphäre

2. Wärmeabgabe und Reflektion

Arbeitsblatt 3 TREIBHAUSEFFEKTZum Thema auf Seite 9

Treibhaus Erde

Aufgabe:

1. Ergänze die Darstellung: Ordne die Treibhausgase den jeweiligen Verursachern zu!2. Überlege, welche Folgen der zusätzliche Treibhauseffekt für die Umwelt und die Menschen hat! Lösung siehe Seite 9

Stickstoffdüngung in der Landwirtschaft

Viehzucht

Verbrennung von fossilen Brennstoffen

Brandrodung

Mülldeponien

Kühl-, Löse- und Schäummitteln

Die Erde kommt ganz schön ins Schwitzen!

Der Treibhauseffekt

Verursacher Treibhausgase

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Die Aludose und der RegenwaldAluminium wird leider immer noch gedankenlos verwendet und weggeworfen. Für die Produktion von Aluminium werden jedoch riesige Flächen Regenwald gerodet.

Um Bauxit, den Rohstoff für Aluminium abzubauen und um billigen Strom für die extrem energieauf-wendige Herstellung von Aluminium zu erzeugen, wurden ganze Landstriche durch Stauseen überflutet. In Brasilien wurde beim Bau des Tucuruì-Stausees im Amazonasgebiet eine Urwaldfläche von der Größe Vorarlbergs überschwemmt. Der dort erzeugte Strom dient in erster Linie der Aluminiumproduktion.

Arbeitsblatt 4DIE ALUDOSE UND DER REGENWALDZum Thema auf Seite 10

Aufgabe 1: Überlege wofür wird Aluminium verwendet?

Aufgabe 2:Wo könnte man Aluminium ersetzen oder auch leicht einsparen?

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Arbeitsblatt 5 ARMUT UND KLIMAWANDEL – EIN GLOBALES PROBLEMZum Thema auf Seite 10

Aufgabe Beantworte die folgenden Fragen mit JA oder NEIN:

1. „Prognostizieren“ heißt vorhersagen.

2. In Österreich ist Energie sehr eingeschränkt vorhanden.

3. Der Klimawandel führt zu einem höheren Energieverbrauch.

4. Anstatt Balance kann man auch Gewicht oder Last sagen.

5. Die Entwicklungsländer tragen wenig bis kaum zum Klimawandel bei.

6. Ein CO2-Emittent verursacht Kohlendioxid-Emissionen (CO2-Ausstoß).

7. Maßnahmen zur Armutsbekämpfung und Klimaschutzaktivitäten standen zueinander im Widerspruch.

Streiche schwierige Wörter an und diskutiere in der Klasse deren Bedeutung. Unterstreiche Argumente und Sätze, die Du wichtig findest. Fasse den Text auf 100 Wörter zusammen.

Armut und Klimawandel – Ein globales ProblemWir haben Glück. Österreich ist eines der reichsten Län-der der Welt (Platz 7), nicht zuletzt deshalb, weil viele natürliche Ressourcen vorhanden sind. Wir sind es ge-wöhnt Energie zu verbrauchen, denn sie steht in Öster-reich immer ausreichend zur Verfügung. Wo also liegt das Problem?Der enorme Energieverbrauch trägt erheblich zum Kli-mawandel bei. Auch in diesem Kapitel wird der Zusam-menhang zwischen Energieverbrauch und Klimawan-del deutlich, der schneller voranschreitet, als bislang prognostiziert. Das Hauptaugenmerk der Politik liegt derzeit auf kurzfristigen Maßnahmen zur Stabilisierung der Wirtschaft. Dabei droht der Klimawandel vergessen zu werden, der die globale ökologische Balance verän-

dert. Er führt zu Entwicklungsblockaden und einer sich verstärkenden Armutsproblematik in den Entwicklungs-ländern. Denn jene Länder, die am wenigsten zum Kli-mawandel beigetragen haben, leiden am meisten unter seinen Folgen.

Die Gefahr der Destabilisierung ganzer Weltregionen provoziert neue Gerechtigkeits- und Verteilungsfragen in der internationalen Politik. Zudem sind frühere Ent-wicklungs- und jetzige Schwellenländer wie China selbst schon zu massiven Treibern des Klimawandels gewor-den. Denn bei der Energieversorgung ist China zu 70 Pro-zent von Kohle abhängig und China hat im Jahr 2008 die USA als bisher größten CO2-Emittenten überholt.

Der Klimawandel… wird ohne entschiedenes Gegensteuern – bereits in den kommenden Jahrzehnten die Anpassungsfähigkeit vieler Gesellschaften überfordern. Daraus erwachsen Gewalt und Destabilisierung, die die nationale und internationale Sicherheit stark bedrohen.

Armutspolitik und Klimapolitik standen historisch in Spannung zueinander, weil die Maßnahmen auf der ei-nen Seite die Erfolge auf der anderen verhinderten und umgekehrt. Heute weiß man, dass der Kampf gegen die Armut und der Kampf gegen den Klimawandel nur ge-meinsam gewonnen oder verloren werden können. Die Fragen der Armut, des Klimaschutzes und der Entwick-lung könnten die globale Staatengemeinschaft auch

zusammenführen. Die Voraussetzung dafür ist, dass die Gemeinschaft dieses Problem als globales Problem versteht. Es geht darum, die politischen Weichen so zu stellen, dass in den nächsten Jahren eine Trendumkehr in Richtung einer zukunftsfähigen und gerechten Welt-entwicklung eingeleitet wird.

(Quelle: Ö1 Radiokolleg 2009, Woche 20)

Ja Nein

❏ ❏

❏ ❏

❏ ❏

❏ ❏

❏ ❏

❏ ❏

❏ ❏

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Gerecht oder ungerecht?

Arbeitsblatt 6GERECHT ODER UNGERECHT?Zum Thema auf Seite 10

In Olkaria (Kenia) wurde ein klimafreundliches Erd-wärmekraftwerk gebaut. Hätte Kenia, wie viele andere Entwicklungsländer, nicht auf Erdwärme, sondern auf fossile Brennstoffe gesetzt, wäre das Klima zusätzlich belastet worden. Als Belohnung erhält Bauherr KenGen nun „Koh-lendioxid-Gutschriften“ sogenannte Verschmut-zungsrechte über die vermiedenen Emissionen. Diese kauft die Weltbank dem Unternehmen ab, um sie an Fabriken und Kraftwerke etwa in der EU weiterzureichen.Diese Firmen mit hohem Treibhausgasausstoß können damit ihr Klima-Sündenkonto aufbessern und müssen selbst keine Treibhausgase einsparen.

Aufgabe: Überlege, ob dieser Fall gerecht ist. Sollen die reichen Industrie-Nationen die Möglichkeit haben, sich über solche „Kohlendioxid-Zertifikate“ von ihren Umweltsünden freizukaufen? Soll – aus Klimaschutzsicht – ärmeren Ländern die Möglichkeit geboten werden, so Geld zu verdienen?

Der Handel mit TreibhausgasenDer weltweite Klimavertrag schreibt den Ländern bestimmte Treibhausgas-Redukti-onsziele vor.Dabei ist auch die Anwendung von soge-nannten "Flexiblen Mechanismen" erlaubt. Flexible Mechanismen ermöglichen es den Industriestaaten einen Teil ihrer Treibhaus-gas-Reduktions-Verpflichtungen durch Akti-vitäten in ANDEREN Ländern bzw. durch den Handel (Kauf) von Emissionsrechten einzulösen.

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Arbeitsblatt 7 DIE ERDE BEI NACHTZum Thema auf Seite 10

Die Erde bei Nacht

1) Schau Dir das Bild der Erde an. Wo sind die USA, Japan, Europa, Afrika, Brasilien?

2) Sind viele Lichter mit vielen Menschen gleich zu setzen?

3) Einige Lichter ergeben sich durch Erdgasabfackelungen – Wo finden sich diese?

Image by Craig Mayhew and Robert Simmon, NASA GSFC.

Das Bild wurde aus tausenden von einzelnen Satellitenbildern zusammen gesetzt, deshalb herrscht auch auf der gesamten Erde zu gleicher Zeit Nacht.

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Wie viel Energie braucht ein Mensch?

Arbeitsblatt 8WIE VIEL ENERGIE BRAUCHT EIN MENSCH Zum Thema auf Seite 12

Versuche in einem Zeitraum von 24 Stunden zu notieren, was und wie viel Du isst und trinkst!Du kannst natürlich auch Geschwister, Eltern, FreundInnen fragen was sie die letzten 24 Stunden konsumiert haben. Aufgabe 1: Suche den Nährwert der Lebensmittel auf der Verpackung oder recherchiere im Inter- net und rechne alles zusammen. Verwende dazu die Einheit Kilojoule (kJ) und rechne Kilokalorien (kcal) in kJ um:

kcal * 4,1868 = kJ

Hilfreiche Umrechnungsformeln und Links: 1 Wh = 3.600 Ws (Wattsekunde) = 3.600 Joule = 3,6 Kilojoule (kJ).www.umrechnung.orgwww.kalorien-tabelle.de, www.bleibfit.at, http://www.drogistenverband.at/gesundheitsratgeber/koerper/Verdau/kalorien.htm

kJ / 3,6 = [Wh] ➔ / 1000 = Kilowattstunde [kWh]

Nahrungsmittel Menge in Gramm kJEine Scheibe Bauernbrot 50g 405kJ

mit Emmentaler 30g 480kJ

Summe kJ

Dividiere das Ergebnis durch 24 dann kennst Du die Energiemenge, die Dein Körper in einer Stunde aufgenommen hat.

Aufgabe 2: Beim Strom- und Energiebedarf findest Du meist die Einheit Kilowattstunden (kWh). Rechne nun Deinen Energiebedarf in Kilowattstunden um:

Aufgabe 3: Überlege, welche Funktionen mit dieser Energie in Deinem Körper angetrieben werden (Verdauung, Blutkreislauf, Muskelkraft, Gehirn, …)!

40

Arbeitsblatt 9 DAS PASSIVHAUS Zum Thema auf Seite 13

Das Passivhaus

Ein Passivhaus ist ein intelligentes Haus, welches wenig Energie verbraucht und die Energie der Sonne nutzt.

Trage die Merkmale eines Passivhauses richtig in die leeren Zeilen der Skizze ein:

Kompakte Gebäudehülle

Gute Wärmedämmung (Wärmedämmung mit U unter 0,15 W/mK)

Südausrichtung

Superverglasung und Superfensterrahmen (3-Scheiben-Glas)

Luftdichtes Gebäude

Vorwärmung der Frischluft

Warmwasser wird mit erneuerbaren Energien gewonnen

Energiesparende Elektrogeräte im Haushalt

12345

67

8

Quelle: co2online

Frischluft

A

B

C

D

E

F

G H

Frischluft-filter

Erdwärmetauscher

Luft/Luft-Wärme-tauscher

Fortluft

Zuluft

Sonnenein-strahlung

Zuluft

Zuluft

Zuluft

ZuluftAbluft

Abluft

Abluft

Sommer

Winter

OS

W

N

Luftdichtes Gebäude

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ut

41

80Plus80Plus bezeichnet eine nordamerikanische Initia-tive für energieeffiziente Netzteile. Hersteller kön-nen ihre Netzteile mit diesem Logo versehen, wenn ihre PC- und Servernetzteile einen Wirkungsgrad von mindestens 80 Prozent aufweisen, also maxi-mal 20 Prozent der Stromaufnahme verloren geht.

Das Logo gibt es in drei Abstufungen.Mehr Infos: www.80plus.org

Europäisches UmweltzeichenDie „Eco-Blume“ steht für das Europäische Umwelt-zeichen und wird unter anderem für PCs und Note-books sowie Fernsehgeräte vergeben. Diese müssen sich durch geringen Stromverbrauch im Betrieb und im Stand-by-Modus auszeichnen und dürfen nur we-nig umwelt- und gesundheitsschädliche Substanzen enthalten. Bei den TVs wird auch auf die kostenfreie

Rücknahme von Altgeräten sowie eine größere Langlebigkeit und bessere Wiederverwertbarkeit der Materialien Wert gelegt. PCs und Notebooks sollten problemlos zerlegt und wiederaufberei-tet werden können sowie nachrüstbar sein. Bei mobilen Compu-tern wird zudem auf die Verwendung von weniger umweltschäd-lichen Batterien geachtet.

Das Österreichische UmweltzeichenDas Österreichische Umweltzeichen liefert In-formationen über die Umweltbelastung bei Herstellung, Gebrauch und Entsorgung von Pro-dukten. Es soll Herstellung und Handel moti-vieren, weniger umweltbelastende Produkte zu entwickeln und anzubieten. Produkte mit dem Umweltzeichen müssen eine

Reihe von Umweltkriterien erfüllen und deren Einhaltung durch ein unabhängiges Gutachten nachweisen. Ausgezeichnet wer-den nur jene nachgewiesen umweltschonenden Produkte, die auch eine hohe Qualität aufweisen. Auf diese Weise kombiniert das Umweltzeichen hohen Umweltstandard mit Qualität und Produktsicherheit.Mehr Infos: www.umweltzeichen.at

EINKAUFSTIPP:Verglichen mit Billigprodukten, die dann im Betrieb große Men-gen Strom verbrauchen, haben energiesparende Geräte – trotz höherem Einkaufspreis - in letzter Konsequenz die Nase vorn.

Mehr Infos auch unter www.topprodukte.at Hier sind die energieeffizientesten derzeit am österreichischen Markt erhältlichen Produkte in den Bereichen Beleuchtung, Büro, Haushalt, Heizung/Warmwasser/Klima, Mobilität, Kommunika-tion und Unterhaltung zu finden.

Arbeitsblatt 10AUGEN AUF BEIM PRODUKTKAUF Zum Thema auf Seite 14

Augen auf beim Produktkauf – Produkt-LabelsFolgende Labels bieten Anhaltspunkte beim Kauf von Produkten. Sie geben an, wie energieeffizient Produkte sind, ob diese recycled werden können usw.

Das EU-Label gibt Auskunft darüber, wie energiesparend ein Gerät arbeitet. Es macht die Unter-schiede im Verbrauch auf einfache Weise optisch sichtbar. Die Farbe „Grün“ steht für besonders geringen En er gi e ver b r au ch , „Rot“ für Energiefres-ser. Energieeffiziente Geräte, die mit A+ und A++ gekennzeich-net sind, erhalten eine neue Kennzeichnung. Diese zeigt an um wie viel Prozent das je-weilige Gerät weniger Energie verbraucht als

eines der Energieeffizienzklasse A. (Quelle: Pressemitteilung der EU)

Energy-StarProdukte mit dem Energy-Star wei-sen einen geringeren Stromver-brauch auf. Es gelten nicht mehr einzelne Grenzwerte, sondern der Gesamtverbrauch übers Jahr im Stand-by (bzw. Soft-off) und Leer-

lauf-Betrieb.Mehr Infos: www.eu-energystar.org

Der Blaue EngelDen Blauen Engel gibt es bereits seit 1978. Das Label ist die weltweit erste und älteste Kennzeichnung für umweltschonende Produkte und Dienstleistungen. Der Blaue Engel wird an PCs, Notebooks, Bildschirme, Drucker/Kopierer und

Tastaturen vergeben, wenn sie im Rahmen der strengen Richtlinien die jeweiligen Kriterien er-füllen. Drucker und Kopierer etwa sollen beson-ders ressourcenschonend und emissionsarm sein. Von PCs wird erwartet, dass sie energiesparend und geräuscharm arbeiten. Bei Monitoren ach-tet die Jury aufs Energiesparen und auf die Re-cyclingmöglichkeit. Tastaturen sollten nicht nur recyclinggerecht konstruiert, sondern auch ergo-nomisch sein.Mehr Infos: www.blauer-engel.de

AAAABCDEFG

-30%

-20%

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Y UA

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A

XYZkWh/annum

YZdB

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Y,Zkg

ABCDEFGVWXYZL/annum

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kg

ENERGенергия · ενέργεια

ENERGIA · EHEPГИЯ · ENEPГEIA ENERGIJA · ENERGY · ENERGIE · ENERGI

schützt das

KLIMA

DE

R BLAUE ENGEL

we i l e n e r g i e s pa

r e

nd

Das Energiesparlabel der EU

Quelle:Umweltbundesamt, © BMU

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Arbeitsblatt 11 WIE GEFRÄSSIG SIND ELEKTROGERÄTE?Zum Thema auf Seite 14

Wie gefräßig sind Elektrogeräte?Suche zu Hause nach elektrischen Geräten mit einer Watt Angabe im Betrieb (z. B. Staubsauger, Pürierstab, Wasch-maschine, Handy, PC-Ladegerät u.ä.). Oft sind solche Informationen in der Betriebsanleitung zu finden.

Achtung: Suche nach dem Wort „Watt“ bzw. dem Kürzel „W“ – nicht Wattstunde (Wh). Fülle die untenstehende Tabelle mit Deinen recherchierten Daten.

Folgende Übersicht kann Dir bei der Berechnung helfen:Benötigte Energie bei einer Stunde Staubsaugen/Pürieren/Waschen/Aufladen:…....... Watt [W] * 1h = ……....... Wattstunde [Wh] ➔ / 1000 = ……. .....Kilowattstunde [kWh]

Benötigte Energie bei realistischer Verwendungsdauer beim Staubsaugen/Pürieren/Waschen/Aufladen:…...... Watt [W] * (…….. Minuten in Betrieb / 60) = …...... Wattstunde [Wh] ➔ / 1000 = ……......Kilowattstunde [kWh]

Gerät W Stunden in Betrieb Wattstunden Kilowattstunden kwh

Wasserkocher 1000 W 10 Minuten in Betrieb / 60 Minuten = 0,16 h 166,67 Watt 0,167 kWh

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Licht aus!

Arbeitsblatt 12LICHT AUS!Zum Thema auf Seite 16

Miss den Verbrauch einer Leuchtstoffröhre und berechne, ab wann es sich auszahlt, die Lampe aus-zuschalten.

Oft wird behauptet, das Licht in der Klasse während der Pause auszuschalten zahle sich nicht aus, weil Leuchtstoffröhren (LR) beim Einschalten sehr viel Strom verbrauchen würden. Das wollen wir jetzt überprüfen und zwar mit einem VERBRAUCHSMESSGERÄT:

1. LR über das Messgerät an das Stromnetz anschließen

2. LR einschalten und 5 Min. brennen lassen –> Wert vom Messgerät ablesen

3. LR weitere 5 Min. eingeschaltet lassen –> Wert ablesen.

Ergebnisse:

Energieverbrauch mit Lampenstart

Energieverbrauch im laufenden Betrieb

Vergleiche die beiden Ergebnisse. Zahlt es sich aus die Lampen während der Pause auszuschalten? Warum?

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Arbeitsblatt 13 WAS KANN ICH TUN UM WENIGER ENERGIE ZU VERBRAUCHEN?Zum Thema auf Seite 16

Sparen oder nicht Sparen?! -Was kann ich tun, um weniger Energie zu verbrauchen

Kreuze an, welche Maßnahme viel, etwas oder gar keine Energie spart!

Falls Du Dir bei einem Punkt nicht sicher bist, recherchiere im Internet nach näheren Informationen!Fallen Dir noch weitere Punkte ein?

Möglichkeit zur Einsparung spart nichts

spart etwas

spart viel

Ungenutzte Geräte ausstecken bzw. mit Kippschalter ausschalten A B C1 (Fernseher, Stereoanlage, Computer) ❏ ❏ ❏

2 Kurz, aber kräftig lüften ❏ ❏ ❏

3 Über gekipptes Fenster langsam lüften ❏ ❏ ❏

4 Heizung am Nachmittag und Abend verringern ❏ ❏ ❏

5 Viele Kerzen anzünden ❏ ❏ ❏

6 Wäsche in ohnehin geheiztem Raum trocknen ❏ ❏ ❏

7 Wärmedämmung der Außenmauer ❏ ❏ ❏

8 Fenster im Sommer beschatten, damit es drinnen kühl bleibt ❏ ❏ ❏

9 Glühbirne im Kühlschrank entfernen ❏ ❏ ❏

10 Wände mit warmen Farben bemalen (rot, orange, gelb) ❏ ❏ ❏

11 Haustiere im Zimmer schlafen lassen ❏ ❏ ❏

12 Waschen mit niedrigeren Temperaturen (40 statt 60°, 60 statt 90°) ❏ ❏ ❏

13 Duschen statt Vollbad ❏ ❏ ❏

14 Licht ausschalten, wo niemand ist ❏ ❏ ❏

15 Im Winter Socken und Pullover tragen ❏ ❏ ❏

16 In selten genützten Räumen, Heizung nur bei Bedarf einschalten ❏ ❏ ❏

17 Kleidung erst waschen, wenn sie verschmutzt oder verschwitzt ist ❏ ❏ ❏

18 Windräder in allen Zimmern aufstellen ❏ ❏ ❏

19 Gartenbeleuchtung über Nacht abdrehen ❏ ❏ ❏

20 Kühlschrank gut schließen ❏ ❏ ❏

21 Heizkörper fest einwickeln, damit sie nicht auskühlen ❏ ❏ ❏

22 Fernseher und Musik leiser drehen bzw. Kopfhörer verwenden ❏ ❏ ❏

23 Möbel vom Heizkörper wegstellen ❏ ❏ ❏

24 Energiesparlampen verwenden ❏ ❏ ❏

25 Mit dem Rad einkaufen fahren ❏ ❏ ❏

26 Tiefkühlprodukte essen (man spart sich das Kochen) ❏ ❏ ❏

27 Solar-Taschenrechner abdecken, wenn er nicht gebraucht wird ❏ ❏ ❏

28 Ladegeräte für Handy, mp3-Player u.ä. ausstecken ❏ ❏ ❏

29 Lichter dimmen ❏ ❏ ❏

30 Weniger Waschmittel verwenden ❏ ❏ ❏

31 Wieder aufladbare Akkus verwenden ❏ ❏ ❏

... ❏ ❏ ❏

❏ ❏ ❏

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Steck it out! Mehr Taschengeld durch Energiesparen!

Arbeitsblatt 14 STECK IT OUT! – MEHR TASCHENGELD DURCH ENERGIESPARENZum Thema auf Seite 16

Mehr Taschengeld – und dabei auch noch das Klima schützen? Das geht ganz einfach! Werde EnergiemanagerIn bei Dir zu Hause und schließe mit Deinen Eltern einen „Energie-Spar-Vertrag“.

Dein Ziel: Unnötigen Stromverbrauch im Haushalt vermeiden. So sparst DU Energie und Deine ELTERN Geld! Deine Aufgabe: Den Stromverbrauch erkennen, kontrollieren und senken. Deine Belohnung: 50 Prozent der eingesparten Stromkosten zahlen Dir Deine Eltern aus.

„Steck it out“ EnergiesparplanWelche Maßnahmen kommen in Frage?

Maßnahmen können z. B. sein: Nicht benötigte Geräte ausstecken, Schaltuhren einbauen, Standby mit abschaltbaren Steckerleisten abdrehen, Pickerl, die aufs Abschalten hinweisen, bei Neuanschaf-fung energiesparende Geräte kaufen, Energieträger wechseln u.ä.

Du kannst auch das Energie-Protokoll für Deinen Check zu Hause verwenden. Besprich anschließend Deine Punkte mit Deinen Eltern und fasse sie in obiger Tabelle zusammen.(➔ Arbeitsblatt 15 – 18).

Gerät / Raum / Thema Energiesparmaßnahme Einsparung in kWh Einsparung in E

Hinweis: Hilfreich ist hierfür das Arbeitsblatt Nummer 11 "Wie gefräßig sind Elektrogeräte?"

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Arbeitsblatt 15 ENERGIE-PROTOKOLL: MIR IST AUFGEFALLENZum Thema auf Seite 14

Energie-Protokoll: Mir ist aufgefallen…

Das ist mir aufgefallen: z. B. Türen offen, Fenster kaputt, Zimmer zu heiß, Thermostat kaputt, Jacken am Heizkörper, Licht brennt,Röhren flackern, leerer Eiskasten an, Geräte in Bereitschaft (Kopierer,…)

Das konnte ich nicht reparieren: z.B. Wasserhahn, undichte Fenster, Thermostat,….

Ich habe es gemeldet: Wem? ...

Schulwart/Hausmeister

Das wurde bereits repariert: Datum Was

47

Arbeitsblatt 16ENERGIE-CHECKLISTEZum Thema auf Seite 14

Energie-Checkliste

• Beleuchtung Ja Nein

➜ Wird das Licht ausgeschaltet, wenn der Unterricht zu Ende ist? ❏ ❏ ➜ Gibt es in der Klasse die Möglichkeit, Lampen getrennt einzuschalten? ❏ ❏ ➜ Wie viele und welche Lampen gibt es im Klassenzimmer?

➜ Sind die Beleuchtungsabdeckungen verschmutzt? ❏ ❏ ➜ Wird das Licht in den Gängen und Toiletten während der

Unterrichtszeiten benötigt? ❏ ❏ ➜ Wird das Licht in den Turnhallen ausgeschaltet, wenn es hell genug ist? ❏ ❏

• Raumwärme und Lüftung ➜ Wie hoch ist die Temperatur in den Räumen (Mittelwerte)?

Klassenzimmer: ________________ Werkstätten: ________________

Gänge: ________________ Direktion: ________________

Konferenzzimmer: ________________ Toiletten: ________________

Turnhallen: ________________ Lehrmittelzimmer: ________________

Stiegenhaus: ________________ Garderobe: ________________

Sonstige: _____________________________________________________________________________

➜ Werden Räume beheizt, obwohl sie gar nicht verwendet werden?

Ja Wann

Klassenzimmer: ❏ ____________________________________________________________

Gänge: ❏ ____________________________________________________________

Konferenzzimmer: ❏ ____________________________________________________________

Turnhallen: ❏ ____________________________________________________________

Stiegenhaus: ❏ ____________________________________________________________

Werkstätten: ❏ ____________________________________________________________

Direktion: ❏ ____________________________________________________________

Toiletten: ❏ ____________________________________________________________

Garderobe: ❏ ____________________________________________________________

Lehrmittelzimmer: ❏ ____________________________________________________________

Sonstige: ❏ ____________________________________________________________

Du brauchst: Thermometer, Energiemessgerät,Stift und Zettel

Viele Fragen kann der Schulwart beantworten.

48

Arbeitsblatt 17 ENERGIE-CHECKLISTEZum Thema auf Seite 14

➜ Sind Rollos und Vorhänge vorhanden und wann werden sie verwendet? Verdecken Vorhänge Heizkörper? Ja Verwendung

Klassenzimmer: ❏ ____________________________________________________________________

Gänge: ❏ ____________________________________________________________________

Konferenzzimmer: ❏ ____________________________________________________________________

Turnhallen: ❏ ____________________________________________________________________

Stiegenhaus: ❏ ____________________________________________________________________

Werkstätten: ❏ ____________________________________________________________________

Direktion: ❏ ____________________________________________________________________

Toiletten: ❏ ____________________________________________________________________

Garderobe: ❏ ____________________________________________________________________

Lehrmittelzimmer: ❏ ____________________________________________________________________

Sonstige: ❏ ____________________________________________________________________

➜ Ist jeder einzelne Heizkörper regelbar? Ja Nein Ja Nein

Klassenzimmer: ❏ ❏ Werkstätten: ❏ ❏ Gänge: ❏ ❏ Direktion: ❏ ❏ Konferenzzimmer: ❏ ❏ Toiletten: ❏ ❏ Turnhallen: ❏ ❏ Garderobe: ❏ ❏ Stiegenhaus: ❏ ❏ Lehrmittelzimmer: ❏ ❏

Sonstige: ___________________________________________________________________________________

➜ Wird die Raumtemperatur abgesenkt? Am Wochenende Ja ❏ Nein ❏

Abends Ja ❏ Nein ❏

In den Ferien Ja ❏ Nein ❏

➜ Könnte die Temperatur in Teilen der Schule (z.B. nachmittags) gesenkt werden?

Ja ❏ Nein ❏ Wenn ja in welchen?

________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

➜ Gibt es Fenster (z.B. in den Toiletten), die dauernd gekippt sind? Ja ❏ Nein ❏

➜ Wie wird in den Klassen gelüftet?

________________________________________________________________________________________________________________________

➜ Wie lange stehen Eingangstüren offen?

________________________________________________________________________________________________________________________

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49

Arbeitsblatt 18ENERGIE-CHECKLISTEZum Thema auf Seite 14

• Weitere Stromnutzung ➜ Wer sind die großen Energiefresser und wo sind sie?

_______________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________

➜ Werden die Geräte über das Wochenende abgeschaltet? Ja Nein Computer: ❏ ❏ Kopierer: ❏ ❏ Fernseher: ❏ ❏ Getränkeautomat: ❏ ❏ Projektor: ❏ ❏ Videorekorder: ❏ ❏ Videobeamer: ❏ ❏

Sonstige: ____________________________________________________________________________________________________

➜ Wie viel Strom verbrauchen die Geräte im Standby-Betrieb?

Computer: ________________________________ Kopierer: ____________________________________________

Fernseher: ________________________________ Getränkeautomat: _______________________________

Projektor: ________________________________ Videorekorder: ____________________________________

Sonstige: _________________________________ Videobeamer: ____________________________________

➜ Wie lange bleiben die Computer und Kopierer eingeschaltet oder im Standby-Betrieb und wie lange werden sie benutzt?

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➜ Wer könnte diese Geräte abschalten bzw. wann könnten sie abgeschaltet werden (z.B. über Nacht)?

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_______________________________________________________________________________________________________________________

➜ Bei welchen Geräten könnte eine Zeitschaltuhr angebracht werden?

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_______________________________________________________________________________________________________________________

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50

Arbeitsblatt 19 ENERGIE-CHECKLISTEZum Thema auf Seite 14

• Warmwasser ➜ Wann und wo wird Warmwasser verbraucht?

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➜ Wie viel Wasser und wie viel Warmwasser wird benötigt?

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➜ Wie wird das Wasser erwärmt?

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➜ Was passiert in den Ferien, an Feiertagen und an den Wochenenden bzw. steht zu diesen Zeiten genauso Warmwasser zur Verfügung?

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➜ Sind die Warmwasserleitungen über die gesamte Länge gedämmt? Ja ❏ Nein ❏

➜ Wo wird Warmwasser tatsächlich benötigt?

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➜ Gibt es eine Umwälzpumpe für das Warmwasser? Ja ❏ Nein ❏

➜ Wenn ja, wann könnte sie abgeschaltet werden?

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➜ Tropfen einzelne Wasserhähne ständig? Ja ❏ Nein ❏Wenn ja, welche?

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➜ Läuft die Toilettenspülung ständig? Ja ❏ Nein ❏Wenn ja, welche?

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Arbeitsblatt 20(DONT) MESS AROUND – ENERGIEVERBRAUCH MESSEN!Zum Thema auf Seite 14

(Dont) Mess around – Energieverbrauch messen!Du brauchst:

• Energieverbrauchsmessgerät• Taschenrechner• Dieses Arbeitsblatt

Miss 24 Stunden lang den Energieverbrauch einiger Geräte mit einem VERBRAUCHSMESSGERÄT. Berechne den jährlichen Energieverbrauch und die damit verbundenen Kosten. Dazu benötigst Du den Preis für 1 kWh Strom. Vergleiche die Ergebnisse in Deiner Tabelle. Was fällt Dir auf? Überlege Dir wie ein Energiesparplan aussehen könnte. Das Arbeitsblatt hilft Dir dabei:

Folgende Übersicht kann Dir bei der Berechnung helfen:Einheiten: 1kWh = 1000 Wh = 3.600.000 Ws1h = 3.600 sLeistung: P [W] ; Spannung: U [V]; Stromstärke: I [A] ; P = U x I1 Jahr hat 365 Tage, ohne Ferien: XXX Tage, ohne Ferien und Wochenende: XXX Tage

Gerätebezeichnung Energieverbrauch in kWh (24h)

Betriebstage pro Jahr

Energieverbrauch pro Jahr in kWh Kosten pro Jahr (E)

Computer 2,4 kWh 205 2,4 kWh * 205 Tage = 492 kWh

21,5 cent = Euro 0,215 * 492 = Euro 105,78

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Arbeitsblatt 21 ENERGIE IN DER ZUKUNFTZum Thema auf Seite 17

Gibt’s das? Das gibt’s nicht!!? Nachrichten aus der Energiewelt! Wahr oder Falsch – Kreuze an!

Energie in der Zukunft

Wahr Falsch

A) AtomstromfilterDer Atomstromfilter ist ein Gerät, das – zu Hause ans Stromnetz angesteckt – den gefährlichen Atomstrom aus der Stromleitung herausfiltert und dadurch ein sicheres, strahlenfreies zu Hause garantiert!

❏ ❏

B) Wer bremst – gewinnt! Stromerzeugung beim BremsenEine spezielle Technologie ermöglicht es, die Energie, die beim Fahren mit Auto, Zug oder LKW verbraucht wird wieder zurück zu gewinnen. Dadurch wird die (Be-wegungs-)Energie, die beim Bremsen verloren gehen würde aufgefangen und für das nächste Anfahren gespeichert!

❏ ❏

C) Sonne raus – Strom rein!Neuartige Fensterfolien ermöglichen es, dass die oft viel zu helle Sonne (v. a. im Sommer) draußen bleibt, indem sie – ähnlich einer „Sonnenbrille“ die Fenster abdunkeln. Dadurch kann die Sonne beim Arbeiten weder blenden, noch durch ihre warmen Strahlen den Arbeitsplatz aufheizen. Die Folien sind aber nicht nur „Schattenspender“ - sie erzeugen dank modernster Technik auch noch elektrischen Strom!

❏ ❏

D) Das CO2-freie Kohlekraftwerk!Die moderne Technik macht s möglich. Dank ausgeklügelter Filtertechnik können heute Kohlekraftwerke betrieben werden, die kein einziges Kilogramm CO2 in die Luft blasen! Sauberer geht’s nicht!

❏ ❏

E) Energie aus Abfall – Mr. Fusion„Mr. Fusion“ ist der Name jenes Gerätes, das imstande ist, aus jeglichem Ausgangs-material (z.B. auch Haushaltsabfälle) mittels „kalter Kernfusion“ Energie zu erzeu-gen. Die kalte Kernfusion hat im Vergleich zur normalen Kernfusion den Vorteil, dass sie wesentlich sicherer ist und so auch in kleinen Geräten in jedem Haushalt angewendet werden kann.

❏ ❏

F) Sonnensegel für SolarstromMit Hilfe einfacher „Sonnensegel“, die z. B. in Strandbars als Schattenspender dienen, aber auch beim jedem (Party-)Zelt Verwendung finden, wird die Energie erzeugt, die die Bar/die Party für Musik, Beleuchtung, Getränkekühlung usw. benötigt.

❏ ❏

G) Jump around – Strom aus der Disco!Am Discoboden eingelassene Platten erzeugen Strom! Je mehr Leute sich auf der Tanzfläche tummeln, desto mehr Strom steht für die Diskobeleuchtung zur Verfü-gung!

❏ ❏

H) SchüttellampeIn dieser Taschenlampe befinden sich u. a. ein Magnet, eine Induktionsspule und ein Kondensator. Durch das Schütteln der Lampe wird der Magnet hin und her bewegt. Es entsteht eine Induktionsspannung, die den Kondensator auflädt. Der Kondensator dient dann als Spannungsquelle für LEDs. Ohne Kondensator müsste die Lampe unaufhörlich geschüttelt werden.

❏ ❏

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Arbeitsblatt 22SO FUNKTIONIERT EINE SOLARANLAGE Zum Thema auf Seite 17

Warmwasser von der SonneDie Sonnenkollektoren wandeln das einfallende Sonnenlicht in Wärme um.

Der Wärmetransport erfolgt über ein frostsicheres Wärmeträgermedium. Dieses Wärmeträgermedium besteht aus Wasser mit Frostschutzmittel. Die Temperaturen von Kollektor und dem Speicher werden verglichen. Steigt die Kollektortemperatur über die des Speichers, wird eine Umwälzpumpe in der Solaranlage eingeschaltet. Über die Vorlaufleitung wird nun Wärme vom Kollektor zum Speicher gepumpt.Durch den Solar-Wärmeaustauscher wird die Wärme vom Kollektor zum Speicher transportiert und an das umliegende Brauchwasser abgegeben. Das abgekühlte Wärmeträgermedium gelangt durch die Rücklaufleitung wieder zum Kollektor.

Am Wasserhahn kann das erwärmte Wasser entnommen werden. Da sich das Wasser des Wärmeträgermediums durch die verschiedenen Anlagetemperaturen verändert, sorgt ein Ausdehnungsgefäß für einen annähernd gleichbleibenden Druck in der Anlage.

Aufgabe 2Beantworte folgende Fragen:Muss das Warmwasser (Wärmeträgermedium) auch in den Speicher gepumpt werden, wenn der Kollektor amErdboden steht und der Warmwasserspeicher am Dachboden?

❏ Ja, weil

❏ Nein, weil

Überlege: Warum gibt es zwei Wasserkreisläufe.Und warum wird das Warmwasser vom Dach nicht direkt zum Wasserhahn geleitet?

A

B

C

D

E

F G

H

I

J

K

Aufgabe 1:Beschrifte die Zeichnungzur Funktionsweise einer Solaranlage:Sonnenlicht, Solarkollek-toren, Pumpe, Wasserhahn, Wärmetauscher, Warmwas-serspeicher, Vorlaufleitung, Rücklaufleitung, kaltes Wasser, warmes Wasser, Ausdehnungsgefäß

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Arbeitsblatt 23 DIE ERNEUERBAREN ENERGIETRÄGER STELLEN SICH VORZum Thema auf Seite 19

Die erneuerbaren Energieträger stellen sich vorDie Nutzung erneuerbarer Energieträger ist nicht nur umweltschonend. Sonne, Wasser, Biomasse, Wind und sogar der Boden sind erneuerbar, das bedeutet, dass sie im Gegensatz zu den fossilen Rohstoffen unbegrenzt vorhanden und nahezu kostenlos sind. Genug mit der Einleitung. Die erneuerbaren Energieformen stellen sich gleich selbst vor:

Ich bin die Sonne!Durch die Nutzung der Kraft meiner Strahlung kann Energie gewonnen werden.

Es gibt mehrere Methoden zur Gewinnung von Sonnenenergie. Einerseits kann meine Energie mittels S _ _ _ _ _ _ _ _ -

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ in Strom umgewandelt werden – diese Technik nennt man Ph/F_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .

Andererseits kann meine Energie über Sonnenkollektoren Wasser erwärmen. Haushalte, die meine Energie nutzen,

haben oft die notwendigen Solarzellen und –kollektoren am D_ _ _ _ _ _ oder an der Fassade angebracht. Vielleicht

hast Du so etwas schon einmal gesehen. Übrigens – hast Du gewusst, dass meine Kraft auch im Wind, Biomasse,

Wasser und Boden steckt?

Ich bin der Wind!Luftschichten werden durch Einstrahlung meiner Freundin, der Sonne, unterschiedlich erwärmt und es kommt zu

einer Bewegung von Luftpaketen. Die Luftströmungen können heute durch W _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _-

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ in elektrische Energie umgewandelt werden. Der Mensch macht sich bereits seit vielen Jahrhun-

derten meine Kraft zu Nutze. So wurde meine Energie schon vor Hunderten von Jahren für die Segelschifffahrt und

bei Windmühlen genutzt.

Ich bin das Wasser!Mit Hilfe von Wasserrädern und Turbinen kann Energie aus meiner Bewegung gewonnen werden. Der Wasserstands-

unterschied bei E_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ F_ _ _ _ _ _ kann in Gezeitenkraftwerken in Strom umgewandelt werden.

Ich bin die Biomasse!Man kennt mich als Holzpellets, Hackschnitzel, S_ _ _ _ _ _ _ _, Pflanzenöl oder Biogas. So kann ich fest, flüssig oder

auch gasförmig sein. Schon früher konnte mit Hilfe von Holz Feuer und damit Wärme erzeugt werden. Pflanzen

haben die Fähigkeit, eingestrahlte Lichtenergie der Sonne in bio-chemische Energie umzuwandeln.

Durch Verbrennung von Biogas, das durch Abbau der organischen Substanzen entsteht, kann die bio-chemische

Energie der Biomasse in Wärmeenergie umgewandelt werden.

Ich bin die Erdwärme – Geothermie!Ich bin unterhalb der Erdkruste anzutreffen. Mein Vorteil gegenüber anderen erneuerbaren Energieträgern ist die

ständige Ver_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ meiner Energie, unabhängig von der Tages- und Jahreszeit, von Wind und

Wetter und der geographischen Lage.

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Arbeitsblatt 24DER DURST NACH ÖL – ERDÖLFÖRDERUNG IM REGENWALDZum Thema auf Seite 20

Der Durst nach Öl – Erdölförderung im RegenwaldDie Industrieländer verbrauchen immer mehr Erdöl und müssen daher ständig neue Ölreserven su-chen und erschließen. Heutige „Hoffnungsgebiete“ liegen in dem mit Regenwald bedeckten Amazo-nastiefland, wo sich indigene Völker plötzlich den Baggern der Erdölfirmen gegenüber sehen. Durch unseren Ölkonsum verursachen wir also nicht nur Klimawandel und Treibhauseffekt, sondern auch die Zerstörung des Regenwaldes und damit die Zerstörung der Existenzgrundlagen seiner Bewohne-rInnen.

Silvia Marcelia Tibi Aguinda lebt im Amazonas-gebiet von Ecuador. Sie erzählt:„Bereits bei den seismischen Untersuchungen im Vorfeld einer Ölförderung wurden über Hunderte von Kilometern Schneisen in den Urwald geschlagen und im Abstand von 100 Metern Sprengungen durchgeführt. Große Flächen Regenwald mussten Platz für Arbeiter-Camps und Maschinen machen. Dies alles geschieht ohne Rücksicht auf die Be-deutung des Waldes für die indigenen Völker, wodurch unsere Felder, heilige Stätten, Fried-höfe etc. zerstört wurden. Die Arbeiter schlep-pen noch dazu Krankheiten ein, denen unser Immunsystem oft nicht standhalten kann. In der zweiten Phase der Erdölförderung wur-den Probebohrungen durchgeführt. Dafür musste eine Straße gebaut werden, auf der dann die schweren Maschinen zu den Bohr-vorrichtungen und die Arbeiter zu ihren Camps gebracht wurden. Um die Ölförderung in der Tiefe zu erleichtern, wurden giftige Chemika-lien eingesetzt, die dann zusammen mit dem Öl wieder nach oben gepumpt wurden und als Abfall (Bohrschlamm) übrig bleiben. Dieser Schlamm besteht aus unzähligen schwer ab-

baubaren Substanzen (Schwermetalle, Queck-silber, Arsen, Blei, radioaktive Verbindungen u.ä.) die die Flüsse verseuchen, aus denen wir unsere Nahrung und das Trinkwasser entneh-men. Ein Kontakt mit diesem Wasser ist lebens-gefährlich – eine andere Quelle für Trinkwasser gibt es jedoch nicht!

Die letzte Stufe ist die eigentliche Ölförderung. Für den Transport des Öls wurde eine Straße, sowie ein Netz aus Pipelines und Ventilen ver-legt. Das bei der Erdölförderung entstehende Gas wird meist nicht genutzt, sondern an Ort und Stelle abgefackelt, wodurch es zu einer Luftverschmutzung kommt, die Atemwegser-krankungen auslösen kann.

Die Gewinne aus der Erdölförderung kommen dabei meist weder dem Land noch uns zugute.“

Aufgabe: Überlege warum im Regenwald Erdöl geför-dert wird?Wie könnte man dies verhindern?

(➔ Energie für alle!? 10).

Johann Kandler

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Arbeitsblatt 25 ENERGIE-KREUZWORTRÄTSELZum Thema auf Seite 20

Energy CrosswordsÜbersetze die Energiebegriffe auf Deutsch und trage sie richtig ein.

1 2 3

4

5

6 7 8 9

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12

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17

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19

20

21

22

23

1. biomass power station2. nuclear reactor3. nuclear accident4. solar energy, solar power5. final isolation, final storage6. refit7. helioelectric powerplant8. renewable energy9. nuclear (radioactive) waste,10. geothermal energy11. ionizing12. green electricity,13. radiationdosage radiation dose14. sustainability15. radioactvity (natural, artificial)16. radioactive radiation17. windmill,18. windmill-powered plant, wind power station, wind turbine19. wind power20. energy production, power generation21. hydroelectricity, hydropower, waterpower22. biomasse23. photovoltaics

1. Bi

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Lösung:1 2 3 4 5 6 7 8 9

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Arbeitsblatt 26VEREINBARUNG zwischen Schule und Schulträger (BONUS-Modell)Zum Thema auf Seite 15

Vereinbarung

Zwischen [Schule] __________________________________________

__________________________________________ und [Schulträger] ____________________________________________________________

wird folgende Vereinbarung getroffen:

§ 1 Gemeinsame Absichtserklärung

Die Vertragspartner sind sich ihrer Verantwortung für ei-nen sparsamen Umgang mit den Finanzmitteln des öffent-lichen Haushaltes und für eine schonende Verwendung natürlicher Ressourcen zum Erhalt einer lebenswerten Umwelt bewusst. Sie beschließen daher einvernehmlich, die erforderlichen Schritte zur Einsparung bei ❏ Heizung und Warmwasser (Wärme) ❏ Elektrischer Energiein der Schule zu unternehmen.

§ 2 Verpflichtung der Schule

1. Die Schule verpflichtet sich, durch ihre Lehrkräfte und sonstiges Personal sowohl im Unterricht und in Arbeits-gemeinschaften als auch bei anderen Aktivitäten die Gebäudenutzer zu einem sparsamen Umgang mit den unter § 1 aufgeführten Medien anzuleiten.

2. Zu diesem Zweck wird an der Schule eine Arbeitsgrup-pe (AG) gebildet, die für die Umsetzung der hier verein-barten nichtinvestiven Einsparmaßnahmen bei Wärme, Strom, Abfall und/oder Wasser in der Schule verant-wortlich ist. In der AG sollen Hausmeister, Lehrkräfte, SchülerInnen und soweit möglich Erziehungsberech-tigte mitwirken. Die fachliche Betreuung erfolgt durch ________________________________________________.

3. Die Schule verpflichtet sich, ihre Maßnahmen zu proto-kollieren und dem Schulträger mitzuteilen. Sie macht außerdem Vorschläge zu weitergehenden (auch inve-stiven) Einsparmaßnahmen, die nur vom Schulträger umsetzbar sind.

§ 3 Verpflichtung des Schulträgers

1. Der Schulträger ist für die Berechnung der Vergleichs-werte gemäß § 4 und der erzielten Einsparungen zu-ständig.

2. Der Schulträger stellt der Schule alle zur erfolgreichen Durchführung des Projektes erforderlichen Unterlagen und Informationen zur Verfügung.

3. Zur Motivation der Schule verpflichtet sich der Schulträ-ger, die Schule an den Einsparungen zu beteiligen, ent-weder in Form eines fixen Bonus (Geldbetrag oder Sach-leistung) oder einer erfolgsabhängigen Prämie gemäß § 5.

§ 4 Festlegung der Energiekosteneinsparung

Zeitpunkt für den Beginn des Projektes, Bezugsgrößen so-wie Stichtag der jährlichen Abrechnung werden gemein-sam festgelegt (Mittelwert der vergangenen Jahre, Kor-rekturen für die Witterung oder anderer, den Verbrauch wesentlich beeinflussender Änderungen werden dabei bereits berücksichtigt):Beginn des Projekts: _____________________________________

Bezugsverbrauch für Wärme: ___________________________

Bezugsverbrauch für Strom: _________________________

Bezugsanschlusswert: ___________________________________

Bezugsleistung: __________________________________________

Stichtag der jährlichen Abrechnung: ____________________

Die Differenz des jeweiligen Bezugswertes zum im Pro-jekt festgestellten und korrigierten Energieverbrauch bzw. Leistungswertes multipliziert mit den aktuellen, spezi-fischen Kosten (z.B. pro kWh, pro KW) stellt die eingespar-ten Kosten dar.

Wesentliche Nutzungsänderungen sowie Änderungen an der Bausubstanz, der Heizungsanlage und der technischen Ausstattung werden von der AG protokolliert. Die Ver-gleichswerte werden dann entsprechend angepasst.

§ 5 Verteilungsschlüssel

Die eingesparten Mittel werden nach folgendem Schlüssel verteilt:_____ % für die Schule zur freien Verwendung_____ % für die Haushaltsentlastung beim Schulträger_____ % für zusätzliche investive Energiesparmaßnahmen an Schulen

§ 6 Auszahlung und Mittelverwendung

Die Auszahlung der eingesparten Mittel erfolgt jährlich, sobald die erforderlichen Daten vorliegen, spätestens je-doch bis 3 Monate nach Stichtag der Abrechnung gemäß §4. Über die Verwendung der Mittel entscheidet die Schul-, Gesamt- bzw. Lehrerkonferenz oder ein von ihr eingesetz-ter Ausschuss. Dabei ist die Beteiligung der für die Erfül-lung des Einsparziels zuständigen AG sicherzustellen.

§ 7 Inkrafttreten und Laufzeit

Die Vereinbarung tritt am _______ in Kraft und ist zunächst auf _______ Jahre befristet. Die Vergleichswerte bleiben während dieser Zeit unverändert.Beide Parteien können eine Verlängerung vereinbaren.

Was ist Energie? – Energie-Glossar

ArbeitIn der Physik wird Arbeit dann verrichtet, wenn eine Kraft auf einen Körper einwirkt und sich der Körper daraufhin um eine bestimmte Strecke verschiebt. Sie ist daher die Energie, die durch diese Kraft entlang eines Weges auf den Körper übertragen wird. Beispiel: Nach einem Basketballmatch bemerkt Irma in der Klasse, dass sie ihre schwere Schultasche in der Turnsaalgar-derobe vergessen hat. Sie geht in die Garderobe zurück und holt sie. Wieder in der Klasse entdeckt sie, dass ihre Hefte nicht drin sind. Also wieder in die Garderobe, Hefte holen. Obwohl sie den Weg zwei Mal zurückgelegt hat, ist die Ar-beit, um beides, Tasche und Hefte, in die Klasse zu tragen, die gleiche geblieben. Beispiel: Martina soll die Schulmilch aus dem Erdgeschoss holen. Der Korb mit den Milchpackerln ist ganz schön schwer. Sie könnte Kevin bitten ihr mit dem Korb zu helfen oder sie geht zwei Mal und trägt dafür nur das halbe Gewicht. Wo wird mehr Arbeit geleistet? (Lösung: Der Arbeitsaufwand ist bei beiden Möglichkeiten gleich groß) (ohne Berücksichtigung des Arbeitsaufwandes für das Tragen des Körpers)

Arbeit ist Kraft mal Weg.Einheit: Joule (J)

AtmosphäreSo nennt man die Luftschicht, die die Erde wie einen Schutzmantel umgibt. Sie schützt alles Leben vor ge-fährlicher Strahlung aus dem Weltraum, vor Ausküh-lung und auch vor Meteoriten - denn die verglühen, wenn sie in die Atmosphäre hineinsausen. Die Atmo-sphäre besteht aus verschiedenen Gasen, von denen Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %) den Hauptan-teil haben. Außerdem enthält sie Spuren von Edelga-sen und Kohlendioxid (CO2). Der Anteil des CO2 in der Atmosphäre ist aber in den letzten Jahren stark angestiegen.

Einheiten rechnenÖl findet sich sogar in Energieeinheiten wieder.In manchen Übersichtsschemen wird zum Beispiel der Energieverbrauch einzelner Länder in Öleinheiten angegeben. Dabei wird der Energieinhalt von anderen Energieträgern (z. B. Kohle, Erdgas, Holz) in Öläquiva-lent umgerechnet.

1 Kilogramm Öl enthält 11,63 kWh

Die Energie die in einem Kilogramm Öl steckt wird auch in „Rohöleinheiten“ angegeben: Roe bzw. Oe(englische Version) oder Öe(deutsche Version)

1 ÖE = 11,63 kWh

1 MtÖE = 1000.000.000 ÖE = 11.630.000.000 kWh = 11 630 GWh

ÖE kWhÖE 1 11,63kWh 0,086 1

Einheiten rechnen 1018 Exa Trillion E 1.000.000.000.000.000.0001015 Peta Billiarde P 1000.000.000.000.0001012 Tera Billion T 1000.000.000.000109 Giga Milliarde G 1000.000.000106 Mega Million M 1000.000103 Kilo Tausend k 100010-3 Milli Tausendstel m 0,00110-6 Mikro Millionstel µ 0,000.00110-9 Nano Milliardstel n 0,000.000.00110-12 Piko Billionstel p 0,000.000.000.00110-15 Femto Billiardstel f 0,000.000.000.000.00110-18 Atto Trillionstel a 0,000.000.000.000.000.00110-21 Zepto Trilliardstel z 0,000.000.000.000.000.000.001

Die Einheiten Peta und Tera finden sich z. B. beim Energie-verbrauch ganzer Länder. So beträgt der Bruttoinlands-verbrauch an Energie in Österreich 2007: 1.421.029 Terajoule.

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Einheiten umrechnenwww.umrechnung.org1 J = 4,1868 cal 1 Wh (Wattstunde) = 3.600 Ws (Wattsekunde) = 3.600 J (Joule) = 3,6 kJ (Kilojoule)1 kWh = 3600 kJ1 PS = 735,5 W = 632,415 kcal/h1 W = 0,00136 PS = 0,860 kcal/h

Wattstunden - Joule 1 Wattstunde (Wh) = 60 Wattminuten = 3600 Wattse-kunden (Ws)1 Wattsekunde (Ws) = 1 Joule (J)1 Wattstunde (Wh) = 3,6 Kilojoule (kJ)1 Kilowattstunde (kWh) = 3600 Kilojoule (kJ)

Pferdestärke - Watt - Kalorien pro Stunde 1 Pferdestärke (PS) = 735,5 Watt (W)1 Pferdestärke (PS) = 632,425 Kilokalorien pro Stunde (kcal/h)1 Watt (W) = 0,00136 Pferdestärken (PS)

Joule - Kalorien 1 Joule (J) = 4,1868 Kalorien (cal)

Elektrischer Strom („Strom“)... Bezeichnet eine gerichtete Bewegung von Ladungs-trägern, zum Beispiel von Elektronen oder Ionen. Ein großer Teil des weltweiten Energiebedarfs wird durch elektrische Energie, also Strom, gedeckt. Diesen Strom stellen wir in Kraftwerken (Elektrizitätswerken) durch Energieumwandlung her und liefern ihn durch Leitungen zum Verbraucher (➔ Kraftwerke 21).

Einheit Stromstärke: Ampere (A)

EndenergieverbrauchEndenergie ist die unmittelbar gebrauchsfähige En-ergieform. Sie entsteht aus der Umwandlung von Primärenergie, die dem Konsumenten zur Verfügung steht (Primärenergie ), abzüglich aller Umwand-lungs-, Speicher- und Leitungsverluste sowie Eigen-verbrauch und nichtenergetischem Verbrauch. Der Endenergieverbrauch wird meist angegeben in Giga-wattstunden - GWh (1 GWh = 1.000.000 kWh).

Der Endenergieverbrauch für die Verbrauchergruppe Haushalte beinhaltet z. B. den Verbrauch an Kohle, Mineralöl, Gas, Biomasse, Strom und Fernwärme.(Nutzenergie )

EnergieDer Begriff „Energie“ hat in unserem Sprachgebrauch mehrere Bedeutungen:

• Physikalisch, technisch: Die Fähigkeit eines Objektes, Arbeit zu verrichten.• Alltäglich: Psychischer Antrieb.• Alltäglich: Körperliches Arbeitsvermögen eines Menschen.• Esoterisch: Grundsubstanz von Sein und Leben, ohne die nichts existieren kann (Die Verwen- dung des Begriffes differiert sehr stark nach der jeweiligen Ausrichtung der Autoren).• Theologisch: „Die Energien Gottes“ – Das Tätigwerden Gottes in dieser Welt.• In der TCM (Traditionellen Chinesischen Medi- zin) wird Energie als „Qi“ bezeichnet. Diese Ener- gie durchfließt den menschlichen Körper und seine Umwelt.• Im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist die physikalische Definition relevant, weil die vielen technischen Antriebsformen enorme En- ergiemengen benötigen, durch die Treibhaus- gase ausgestoßen werden.

➔

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➔

Energiequellen

Als Energiequellen gelten:• Die Sonne und die daraus gewandelten Energieformen Windenergie, Wasserenergie und Biomasse (Holz, Stroh)• Kernbrennstoffe wie Uran• Fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl oder Erdgas, die gewissermaßen gespeicherte Sonnenenergie aus vergangenen Zeiten sind

Energieträger… sind Stoffe oder Quellen, die nutzbare Energie ent-halten und diese durch technische Verfahren abge-ben können. Man unterscheidet A) Primäre Energieträger, (Primärenergie ) aus de-nen direkt Energie gewonnen wird z. B. Sonne, Bio-masse, Kohle (Energiequellen ) und B) Sekundäre Energieträger, deren Energie indirekt aus Primärenergie erzeugt wird: Elektrizität, Druck-luft, Wasserstoff (Nutzenergie , Endenergie ).

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➔

➔

Energiecontrolling

… bezeichnet die Beobachtung bestimmter Energie-werte und Abläufe in einem Betrieb oder einem Haus, um den Energieverbrauch zu optimieren bzw. zu ver-ringern.

Ein Werkzeug zum Energiecontrolling ist zum Beispiel die Energiebuchhaltung (Durch regelmäßige Aufzeich-nung des Energieverbrauchs können Energie"fresser" entdeckt werden.)

Energieerhaltungssatz(1. Hauptsatz der Thermodynamik)

… sagt aus, dass die Gesamtenergie eines abge-schlossenen Systems sich mit der Zeit nicht ändert. Zwar kann Energie zwischen verschiedenen Ener-gieformen umgewandelt werden, beispielsweise von Bewegungsenergie in Wärme. Es ist jedoch nicht möglich, innerhalb eines abgeschlossenen Systems Energie zu erzeugen oder zu vernichten: Die Energie ist eine Erhaltungsgröße.Die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System bleibt gleich.( Thermodynamik ).

➔

60

EnergieverbrauchDer Begriff Energieverbrauch hat sich umgangs-sprachlich entwickelt. Technisch gesehen ist die Wandlung von Nutzenergie in Arbeit und Abwärme gemeint, wie beim Kraftstoffverbrauch, Stromver-brauch und dem Grundumsatz (Energieverbrauch von Lebewesen). Physikalisch gesehen kann Energie in einem geschlos-senen System nicht verbraucht, sondern nur umge-wandelt werden. Der „Energieverbrauch“ bezieht sich somit auf den menschlichen Verbrauch von Brennstoffen und elek-trischem Strom. Durch den im Laufe der Menschheitsgeschichte stän-dig gestiegenen Energieverbrauch, steigt die Wahr-scheinlichkeit, dass Energie weltweit immer knapper und damit teurer wird. Dies wird dazu führen, dass es neben dem (durch unseren Energiehunger) verursach-ten globalen Klimawandel auch zu einer Energiekrise mit weltweiten Auswirkungen kommt (➔ Energie für alle !? 10).Aus diesen Gründen ist es wichtig, mit Energie be-wusst und sparsam um zu gehen. (Energiecontrolling ).

EnergieverlusteWenn umgangssprachlich von „Energieverlusten“ gesprochen wird, ist damit jener Teil der eingesetz-ten Energie gemeint, der als „Abwärme“ verloren geht und somit für eine weitere Energieumwand-lung nicht mehr zur Verfügung steht. In der Phy-sik wurde dafür der Begriff „Entropie“ definiert (Entropie ).Die Höhe des „Energieverlustes“ hängt wesentlich mit dem Wirkungsgrad zusammen (Wirkungsgrad ). Beispiel für Energieverluste: Bei einer Glühbirne wer-den nur circa fünf Prozent der eingesetzten Energie in Licht umgewandelt – die restlichen 95 Prozent der Energie gehen als Wärme verloren. Ein Automotor wandelt etwa ein Drittel der eingesetzten Energie in Bewegungsenergie um – der Rest verschwindet in Form von Wärme durch den Auspuff.

Entropie…ist ein Maß der Thermodynamik zur anschaulichen Beschreibung von Prozessen.(Thermodynamik ).

Vereinfachte Erklärung: Die Entropie ist ein Maß für Unwissenheit bzw. Unordnung.

Ein Gas dehnt sich nach Entfernen der Zwischenwand (Bild oben) spontan aus (Bild unten). Die Entropie wird erhöht.

➔

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➔

➔Erneuerbare Energieträger(auch regenerative Energie)

… sind Energieträger, die sich nach menschlichen Zeiträumen gemessen, beständig nachbilden (erneu-ern). Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern (Kohle, Erdöl, Erdgas) oder Atomenergie nimmt deren Vor-kommen bei nachhaltiger Bewirtschaftung* nicht ab. Erneuerbare Energieträger sind: • Biomasse (Holz, Stroh, Pflanzenöl) • Erdwärme • Sonnenenergie • Wasserkraft • Windenergie

*Nachhaltige Bewirtschaftung bedeutet z. B. dass ausWäldern nicht mehr Holz entnommen wird als nach-wächst.

61

Gigawatt, Terawatt, PetawattGigawatt (1 GW ist eine Milliarde Watt = 1.000.000.000 W)1 GW – Typisches Kernkraftwerk14 GW – Wasserkraftwerk Itaipú (Grenze zwischen Brasilien und Paraguay)18,2 GW – Drei-Schluchten-Damm in der Volksrepublik China, Wasserkraftwerk57,14 GW – Installierte Windkraftleistung ganz Europas

Terawatt(1TW ist eine Billion Watt = 1.000.000.000.000 W)0,6 bis 14 TW – Leistung eines Blitzes15 016 TWh – Weltweiter Jahresstromverbrauch (IEA 2005) 1,7 TW – Durchschnittlich benötigte elektrischeLeistung weltweit täglich (International Energy Agency, Stand 2005) 15,2 TW – Durchschnittlich benötigte Gesamtleistung weltweit (IEA 2005)

Petawatt (1 PW ist eine Billiarde Watt = 1.000.000.000.000.000 W) 167 PW – Die Erde erreichender Teil der Strahlungsleistung der Sonne

(Megawatt ), (Watt )

(2007)

HalbwertszeitDie Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der die Hälfte der strahlenden Teilchen sich in andere Atome umge-wandelt hat.

Beispiele von Halbwertszeiten:Uran 238 U 4.468.000.000 JahreUran 235 U 704.000.000 JahrePlutonium 239 Pu 24.110 JahreRadium 226 Ra 1.602 JahreJod 131 I 8 Tage

Jod wird bei Atomunfällen in großen Mengen frei. Daher werden Kaliumjodidtabletten im Ernstfall ver-abreicht um die Aufnahme des radioaktiven Jods zu verhindern.

Kohlendioxid CO2 (auch Kohlenstoffdioxid)

… ist ein farb- und geruchloses Gas. Kohlendioxid ist ein natürlicher Bestandteil der Luft. Es entsteht sowohl bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen als auch bei der Zellatmung.

Kohlenstoff(C)

Sauerstoff(O)

Sauerstoff(O)

Kinetische Energie (Bewegungsenergie)

… (von griechisch kinesis = Bewegung) ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung enthält. Sie entspricht der Arbeit (Arbeit ), die aufgewen-det werden muss, um das Objekt aus der Ruhe in die momentane Bewegung zu versetzen. Sie hängt von der Masse m und von der Geschwindigkeit v des be-wegten Körpers ab.

Formel: Wkin =

Wkin =

2

2

m * v2

Masse * Geschwindigkeit2

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Megawatt (1 MW sind eine Million Watt = 1.000.000 W)1 bis 6 MW – Nennleistung4 großer Windenergieanlagen8 MW – Antriebsleistung5 des Hochgeschwindigkeitszugs ICE 312 MW – Leistung der größten Photovoltaikanlage der Welt (Deutschland)328 MW – Leistung des größten österreichischen Wasserkraftwerkes (Altenwörth)

(Gigawatt )(Watt )

Perpetuum mobileEin Perpetuum mobile ist eine Vorrichtung, die, ein-mal in Betrieb gesetzt, auf Dauer in Betrieb bleibt und zusätzlich Arbeit verrichtet. Ein Perpetuum mobile ist aus Sicht der Thermodynamik (Thermodynamik )nicht möglich. Der Energieerhaltungssatz sagt aus, dass die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems sich nicht mit der Zeit ändert (Energieerhaltungssatz ). ➔

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LeistungBei der Leistung spielt die Zeit eine Rolle. Sie wird in der Physik als Arbeit pro Zeiteinheit angegeben. Sie entspricht also der Energie bzw. Arbeit, die innerhalb einer bestimmten Zeit umgesetzt/geleistet wird.Einheit: Watt (W)

Beispiel: Pascal und Sabrina tragen die neuen Physik-bücher vom Erdgeschoss der Schule in die Klasse, die im 2. Stock liegt. Jeder trägt 20 Bücher. Sabrina schafft dies in 1 Minute, Pascal benötigt dazu 2 Minuten.Betrachte die Arbeit: Sabrina hat gleich viel Arbeit verrichtet wie Pascal. Sabrina hat mehr Leistung voll-bracht als Pascal.

(Auch als Lückentext geeignet).

NutzenergieDie Nutzenergie, ist diejenige Energie, die dem Kon-sumenten für seine Bedürfnisse zur Verfügung steht. So erzeugt z. B. eine Glühbirne nicht nur Licht sondern auch Wärme. Diese Wärme ist somit keine Nutzener-gie.

Beispiele: Wärme (zur Raumheizung), Licht, mechanische Arbeit, Schallwellen (Radio)(Endenergieverbrauch )

4 Nennleistung: die vom Hersteller angegebene Leistung, die ein Gerät aufnehmen oder abgeben kann.5 Antriebsleistung: Ist erforderlich, um eine bestimmte Geschwin-digkeit zu erreichen

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Thermodynamik(Wärmelehre)Die Thermodynamik ist ein Teilgebiet der klassischen Physik. Sie ist die Lehre der Energie, ihrer Erscheinungsformen und Fähigkeit, Arbeit zu verrichten.

0. Hauptsatz: Stehen zwei Systeme jeweils mit einem dritten in ther-modynamischem Gleichgewicht, so stehen sie auch untereinander im Gleichgewicht. Das heißt, sie haben die gleiche Temperatur.

1. Hauptsatz: Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in andere Energiearten umgewandelt werden (Energieerhaltungssatz ).

2. Hauptsatz: (Entropiesatz) Vereinfachte Darstellung! Wärmeenergie ist nur begrenzt in andere Energiearten (z. B. Bewe-gungsenergie) umwandelbar. Wärme kann zwar von einem Körper mit höherer Temperatur auf einen Körper niedriger Temperatur über-gehen – jedoch nicht umgekehrt! Es ist aber noch nie passiert, dass Wärme vom kälteren zum wärmeren fließt, was den Temperaturunterschied noch vergrößern würde.

Beispiel: Heißer Kaffee mit kalter Milch: Gibt man in einem heißen Kaffee kalte Milch – so wird die Milch wär-mer (Wärme des Kaffees fließt zur niedrigeren Temperatur); die Milch wird jedoch nicht kälter und macht den Kaffee damit noch wärmer. (Wärme der Milch fließt nicht zur höheren Temperatur)In Summe wird der Kaffee lauwarm.(Entropie )

3. Hauptsatz: Der absolute Nullpunkt der Temperatur ist unerreichbar.

TreibhauseffektDie kurzwelligen Strahlen der Sonne durchdringen die Luftschicht um unsere Erde (Atmosphäre ) weitge-hend ungehindert. Wenn sie auf die Erde treffen wer-den sie aufgenommen (absorbiert) oder als langwel-lige Strahlen (= Wärme) reflektiert. Die Wärme würde sofort wieder in den kalten Welt-raum entweichen, wird aber von Wasserdampf und Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre daran ge-hindert. Wie in einem Glas- bzw. Treibhaus wird die warme Luft zurückgehalten und im Inneren des Treib-hauses – in unserem Fall auf der Erde – wird es warm. Man spricht dabei vom „natürlichen Treibhauseffekt“, der dafür verantwortlich ist, dass Leben auf der Erde überhaupt erst möglich wurde.

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Potenzielle Energie… ist jene Energie, die ein Körper aufgrund seiner Lage hat (daher auch „Lageenergie“ genannt). Oft wird da-runter die Energie von gehobenen und gespannten Körpern verstanden. Potenzielle Energie kann durch Lageänderung wie-der in andere Energieformen umgewandelt werden. So hat beispielsweise eine Kugel die auf einem Tisch liegt, potenzielle Energie, die, wenn sie zu Boden fällt, in sogenannte Bewegungsenergie (Kinetische Ener-gie ) umgewandelt wird. Das gleiche Prinzip wird in Speicherkraftwerken an-gewendet, bei denen Wasser in höheren Lagen „ge-speichert“ wird (Potenzielle Energie). Bei Bedarf fließt das Wasser über „Fallrohre“ ins Tal (kinetische Ener-gie), wo es dann einen Generator antreibt, der die kinetische Energie schließlich in elektrische Energie umwandelt.(➔ siehe Speicherkraftwerk 22).

Primärenergie, Primärener-gieverbrauch (PEV)Rohstoffe, wie Erdöl, Gas, Uran, Kohle und auch er-neuerbare Energieträger (Sonne, Biomasse, Wind) sind Primärenergieträger. Vor ihrer Umwandlung oder Förderung enthalten sie Primärenergie. Der Primärenergieverbrauch ist der gesamte Ver-brauch von Energie, den ein Vorgang erfordert. Der Primärenergieverbrauch ergibt sich aus dem Ende-nergieverbrauch (Endenergieverbrauch ) und den Verlusten bei der Erzeugung von Endenergie aus Pri-märenergie.Mehr als drei Viertel des globalen (Primär-) Energie-verbrauchs bestreiten die Menschen heute mit fossi-len Energiequellen (Erdöl, Kohle, Erdgas) (➔ Abbildung Primärenergienachfrage 5).

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WirkungsgradDas Verhältnis von Leistungsabgabe zu Leistungs-aufnahme wird als Wirkungsgrad bezeichnet. Er ist eine Messgröße für die Effektivität der Umwandlung einer Energieform (z.B. mechanische) in eine andere (z.B. elektrische) und gibt so an wie viel Verlust beim Umwandeln verschiedener Energieformen entsteht. Der Wirkungsgrad wird mit η (Eta) bezeichnet.

Wirkungsgrad = Energienutzen / Energieaufwand

Beispiel: Wirkungsgrad einer GlühlampeWirkungsgrad = 5 Watt / 100 Watt = 0,05; Wirkungsgrad in Prozent: 5

Wirkungsgrad einer Glühlampe

eingespeisteLeistung

100%

Licht: ~ 5%

Verlustleistung (Wärme): ~ 95%

Watt (W)1,5 W – Leistung des menschlichen Herzens1,5 W – Durchschnittliche Leistung eines Handys1 bis 10 W – Leistungsaufnahme eines Haushaltsgerätes im „Standby“-Modus5 bis 25 W – Leistungsaufnahme einer Energiesparlampe15 bis 300 W – Leistungsaufnahme einer Glühbirne80 bis 100 W – Dauerleistung eines Menschen40 bis 150W – Leistung eines Computerprozessors500 bis 1000 W – Mittlere elektrische Leistungsaufnahme eines Vierpersonenhaushaltes

Kilowatt (1 kW = 1.000 Watt)1,367 kW – Mittlere Strahlungsleistung der Sonne auf einem Quadratmeter Erdoberfläche (Solarkonstante) ohne Verluste durch die Atmosphäre 1,5 kW – Kurzzeitige sportliche Höchstleistung eines Menschen 10 bis 20 kW – Heizung eines Einfamilienhauses10 bis 100 kW – Typische Leistungsabgabe eines Motorradmotors20 bis 300 kW – Typische Leistungsabgabe eines PKW-Motors mit 27 - 408 PS500 kW – Größtes Schweizer Elektrizitätswerk zur direkten Umwandlung des Sonnenlichts in Strom auf dem Mont Soleil, bei optimalen Lichtverhältnissen(Gigawatt ), (Megawatt )

WattstundeWas kann eine Kilowattstunde (kWh)?Eine Kilowattstunde entspricht der Energie, die eine Maschine mit einer Leistung von einem Kilowatt (1000 Watt) in einer Stunde aufnimmt oder abgibt.Mit der Energiemenge von 1 kWh kann man zum Beispiel:

• 7 Stunden Fernsehen (bei einer Leistung von 142 Watt)• 5 Stunden am Computer arbeiten (bei einer Leistung von ca. 200 Watt)• 1 Stunde bügeln (bei einer Leistung von ca. 1000 Watt)• 25 Minuten staubsaugen (bei einer Leistung von 2400 Watt)• 3/4 Stunde Haare fönen (bei einer Leistung von 1400 Watt)• 5,6 kg Schmutzwäsche waschen• 9 Liter Tee aufbrühen• 16 Stunden beleuchten (mit einer 60 W Glühbirne) • 10 Stunden Rad fahren• 90 Stunden beleuchten (mit einer 11 W Energiesparlampe)• 13 Kilometer laufen

Was steckt noch im Watt?Milliwatt (1 mW ist ein tausendstel Watt = 0,001 W)≤ 1 mW – entspricht der Lichtleistung von Laserpoin-tern oder Richtlasern bei Landvermessungen20 bis 50 mW – Leistungsaufnahme einer typischen Leuchtdiode

Mikrowatt (1 µW ist ein millionstel Watt = 0,000 001 W)Bis 25 µW entsprechen der Lichtleistung eines Lasers von CD-Spielern, Laserdruckern oder Supermarktkassen

Zeptowatt (1 zW ist ein trilliardstel Watt = 0,000 000 000 000 000 000 001 = 10-21 W)10 zW – ungefähre Leistung, die vom Funksignal der Raumsonde Galileo auf der Erde empfangen wurde(Watt )(Gigawatt ) (Megawatt )

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Links

Organisationenwww.aee.at - Die AEE (Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energien) setzt sich für die Förderung des sinn- vollen Einsatzes erneuerbarer Energien und der rationellen, nachhaltigen Energienutzung einwww.austriasolar.at – Verband der österreichischen Solarwärmebetriebewww.biomasseverband.at – Der Österreichische Biomasse-Verband setzt sich für verstärkte Biomasseverwendung im österreichischen Energiesystem einwww.greenpeace.at – Österreichische Umweltorganisationwww.global2000.at – Österreichische Umweltorganisationwww.igwindkraft.at - Österreichische Interessenvertretung für Windenergiebetreiber, -hersteller und -fördererwww.igpassivhaus.at – Interessensgruppe Passivhauswww.klimabuendnis.at – Klimabündnis Österreichwww.klimabuendnis.org – Klimabündnis Europa, Bündnis zwischen Gemeinden und Städten mit den Ländern des Südens zum Schutze des Weltklimaswww.lebensministerium.at – Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaftwww.pvaustria.at - Der Bundesverband Photovoltaic Austria ist eine überbetriebliche und überparteiliche Interessensvertretung für die Verbesserung der Rahmenbedingungen für Photovoltaik in Österreich www.umweltberatung.at – „die umweltberatung“ ist eine firmenunabhängige Bildungs- und Beratungsorganisation

Schule und Unterrichtwww.schulen-luzern.ch/hasle/klimawandel/index.htm - Lernseite zum Thema Klimawww.tagdersonne.at – im Lehrer-Center finden sich praxiserprobte Unterrichtshilfen zum Thema Sonnewww.ufu.de – Unabhängiges Institut für Umweltfragen, Knowhow-Zentrum für Energieeinsparprojekte an Schulen

Zahlen und Fakten, Energietippswww.energyagency.at – Österreichische Energieagenturwww.iea.org – Internationale Energieagentur bietet mit dem jährlichen Energiebericht Fakten rund um den Energieverbrauch der verschiedenen Länderwww.klimaschutz-hannover.de – Auf den Unterseiten finden sich Infos zu erneuerbaren Energieträgern u. v. m. www.oekonews.at – Onlinetageszeitung zu erneuerbarer Energiewww.passiv.de – Passivhauszentrum in Darmstadt (Energiesparhaus)www.statistik-austria.at - Lieferant statistischer Informationen zu sämtlichen Bereichen aus Politik, Gesellschaft und Wirtschaftwww.topprodukte.at – Hier finden sich die energieeffizientesten, derzeit am österreichischen Markt erhältlichen, Produkte in den Bereichen Beleuchtung, Büro, Haushalt, Heizung/Warmwasser/Klima, Mobilität, Kommunikation und Unterhaltungwww.umweltbundesamt.at – Unter dem Motto „Vom Wissen zum Handeln“ bietet „die umweltberatung“ Tipps und Informationen

Seiten für Kidswww.meine-klimafragen.de www.kabelsalat.tv - Was ist Strom? Was muss passieren, bis er aus der Steckdose kommt? Was bedeutet eigentlich sauberer Strom? – Dies erfährt man auf dieser Websitewww.solargeneration.de - SolarGeneration ist das Projekt der Greenpeace-Jugend zum Thema Erneuerbare Energien.

Filmewww.rz.fh-augsburg.de/hosting/klima/ - Meine Kleine Welt – ein Kurzfilm über die Komplexität unserer Weltwww.klimabuendnis.at/filme - Filmtipps zu Klima- und Energiethemen

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Impressum

Herausgeber und VertriebKlimabündnis ÖsterreichHütteldorfer Straße 63-65 / Top 9 – 101150 Wien01 / 581 [email protected]

AutorInnenKristin Gyimesi, Maria Hawle, Stefanie Markut, Theresia Markut, Gerhard Rainer

Danke für die Mitarbeit anPeter Czermak, Werner Hawle, Gerhard Hiebner, Friedrich Hofer, Johann Kandler,Birgit Kaiserreiner, Peter Molnar, Eva Raberger, Christian Salmhofer, Georg Spiekermann, Angelika Swoboda-Moser, Walter Zögernitz

Gestaltung und LayoutWerner Ressi - ressi graphics, Andreas Strasser

BildredaktionMaria Hawle, Stefanie Markut, Werner Ressi

DruckDruckerei Janetschek, Heidenreichstein 2009,Gedruckt mit Farben auf Basis nachwachsenderRohstoffe auf 100% Altpapier

Gefördert durch das Bundesministerium fürLand- und Forstwirtschaft, Umwelt- und Wasserwirtschaft.

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Energie, was ist das? - klimabündnis...Im 18. Jahrhundert erfand James Watt die Dampf-maschine...

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