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Die Energie-Diät - 1 -

Titel der Lehreinheit:

Die Energie-Diät

Klassenstufe: 7/8

Fachbezüge: (basierend auf den Rahmenplänen des Landes M-V)

Physik (Gym, IGS; RS u. HS ist ähnlich) 7: Masse, Kraft und kraftumformende Einrichtungen – Überblick überkraftumformende Einrichtungen und einfache Maschinen, Bedeutungkraftumformender Einrichtungen und einfacher Maschinen im täglichenLeben, Gesetze einer ausgewählten kraftumformenden Einrichtung,Goldene Regel der Mechanik8: Energie und ihre rationelle Nutzung – Energiebegriff, Einheit derEnergie, Zusammenhang zwischen Arbeit Energie, Physikalische GrößeLeistung, Energieerhaltungssatz der Mechanik, allgemeinerEnergieerhaltungssatz, Wirkungsgrad, Aufbau und Wirkungsweise vonWärmekraftmaschinen als Energiewandler10: Kinematik und Dynamik der geradlinigen Bewegung

Biologie (Gym, IGS) 7/8: Der Mensch, Grundlagen des Stoff- undEnergiewechsels – die Zusammensetzung der Nahrung, Nährstoffe inverschiedenen Nahrungsmitteln, Notwendigkeit einer gesundenErnährung, Verdauungsorgane, Verdauung der Nahrung, Resorption derNährstoffe und Transport in, alle Körperzellen, Nachweis vonNährstoffen; Fakultative Angebote – Gesunde Ernährung/Freude amLeben – Sport und Gesundheit

Biologie (RS, HS, IGS) 7/8: Mögliche Projekte der Fächer übergreifende Unterrichtsabschnitte –Fit durch Training und was unser Körper dabei leistet (in Kooperation mitSport, Musik, Kunst)7: Gesundheit und soziale Verantwortung - Nährstoff- und Energiebedarfvon Jugendlichen und Erwachsenen8: Stoff- und Energiewechsel des Menschen

Chemie (Gym, IGS) 9/10: Kohlenwasserstoffe - Erdöl und Erdgas alsRohstoffe und Energieträger

Chemie (RS, HS, IGS): Anregungen für Projekte und Exkursionen –Kraftstoffe und Motoren, Erdgas und Rapsdiesel als Treibstoff, Diätgleich gesunde Ernährung?7/8: Oxydation und Reduktion – Beispiele für feste, flüssige undgasförmige Brennstoffe, Untersuchung der Verbrennungsprodukte,Energieumwandlung10: Organische Chemie – Erdöl und Erdgas

Geographie (Gym, IGS) 7/8: Themenbereich: Asien/Kontinent derRekorde – Konfliktregion Westasien – Erdöl

Geographie (RS, HS, IGS) Themenvorschläge für fachübergreifendes und fächerverbindendesArbeiten/Projekte – Konfliktregion Westasien (Pflichtprojekt) –Wirtschafts- und Machtfaktor Erdöl


7/8: Themenbereich: Asien/Kontinent der Rekorde – KonfliktregionWestasien – Erdöl

Fächerverbindender/fachübergreifender Wahlpflichtkurs SystemErde (Gym) 9/10: (integriert Biologie, Chemie, Geographie, Physik,Sozialkunde): Modul 4 Kohlenstoffkreislauf

Naturwissenschaften (IGS) 7-10: Wir ernähren uns; Wir bewegen unsfort.

Dauer: 6-8 Stunden

Die Lehreinheit kann im Schulalltag im Rahmen von vierUnterrichtsstunden (oder zwei Doppelstunden; das ist besser, weil mandann zeitlich etwas flexibler ist) durchgeführt werden.

Die Lehreinheit kann in einem außerschulischen Lernort alsProjekttag stattfinden.

Schlagwörter: Energie, Arbeit, Leistung, Muskelkraft, Maschine, Energieeffizienz,erneuerbare Energien

Inhalt mit theoretischem Hintergrund

Ganz selbstverständlich nutzen wir (Menschen in der Industriegesellschaft) heute Energie.Wir wissen, dass Energie tendenziell teurer wird, machen uns aber nur wenig Gedankenüber ihren wahren Wert. Wir haben von der Endlichkeit der fossilen Energieträger und vomKlimawandel gehört, leiten daraus aber nur ungern Konsequenzen ab.

Im Fachunterricht werden die physikalischen Begriffe Energie, Arbeit, Leistung eingeführt,Klimawandel, Energieeffizienz und erneuerbare Energien thematisiert. Eine grundlegendesdidaktisches Problem besteht darin, dass Energie nicht “sichtbar” und daher der gesamteThemenkomplex für viele Schüler reichlich abstrakt ist. Auch die in der Umweltbildung gernegenutzte “Umrechnung” in Geld (Energiekosten) hilft nur in begrenztem Umfang, denn aufder Ebene einzelner für die Schüler relevanter Handlungen ist der finanzielle Gegewert oftnur gering und der Vergleichsmaßstab damit wenig beeindruckend.1

Anzumerken ist schließlich, dass die Umweltbildung oft nur die Probleme technischerSysteme (z.B. von Kohle- oder Kernkraftwerken) in den Vordergrund stellt und dadurchmitunter als latent technikfeindlich wahrgenommen wird.

Die Lehreinheit soll dazu beitragen, den Schülern diese Zusammenhänge verständlich zumachen. Die Schüler vergleichen ihre eigene Leistungsfähigkeit mit der von einfachen undalltäglichen Maschinen und können so die Fähigkeit des Menschen, sich externerEnergiequellen zu bedienen, wertschätzen lernen. Sie erkunden, was den Menschen bzw.die Maschinen antreibt und gewinnen so einen praxisbezogenen Zugang zum Energiebegriff.Sie führen eine kleine spielerische Simulation aus und erfahren so, dass die klassischeEnergieversorgungswirtschaft an existenzielle Grenzen stößt, etwa wenn die Ressourcenknapp werden oder wenn Abgase die Atmosphäre belasten und das Klima verändern.Schließlich experimentieren sie mit energiesparender Technik und erkennen, dass es bereitsheute viele zukunftsweisende technologische Lösungen gibt, die einfach nur breiterangewendet werden müssten.1 Z.B. ist das Thema der Standby-Verluste elektrischer Geräte auf der Ebene der Bundesrepublik Deutschland

umweltpolitisch wie auch ökonomisch relevant; das Umweltbundesamt schätzt, dass die gesamten jährlichenLeerlaufverluste in Deutschland ca. 4 Milliarden Euro wert sind. Bricht man das auf den Handlungshorizont eines Schülersherunter, so betragen die jährlichen Kosten für 1 W Standby-Leistung (bzw. die durch Abschalten erzielbarenEinsparungen) 1,46 € (ebenfalls Umweltbundesamt), was einem durchschnittlich mit Taschengeld ausgestattetenJugendlichen lächerlich wenig erscheinen dürfte.


Lernziele

Die Lehreinheit möchte (daher) dazu beitragen, dass Schülerinnen und Schüler

• erkennen, in welch gewaltigem Ausmaß der Mensch seine bescheidenenkörperlichen Kräfte durch die Nutzung von Maschinen potenziert – und dadurch dietechnischen Errungenschaften der Menschheit bewusster wertschätzen,

• erkennen, dass auf beiden Ebenen – Mensch und Maschine – Energie zugeführtwerden muss, damit Arbeit verrichtet werden kann,

• verstehen, warum die bisherige Maxime der Energiewirtschaft – immer mehr fossileEnergie für ständig wachsende Ansprüche bereitzustellen – so nicht weiterfortsetzbar ist und

• mit der Energieeffizienz und den erneuerbaren Energien zwei zentrale Elementeeiner zukunftsfähigen Energiewirtschaft kennen lernen.

Lernatmosphäre

Zu der Ebene der körperlichen Leistungsfähigkeit würde es passen, geeigneten “Treibstoff”in Form von Süßigkeiten bereitzustellen.

Material:

Experimente Teil 1

• Gewicht-Heben: 10kg-Gewicht(oder z.B. Eimer, Erde/Sand,Waage/Federkraftmesser), festeRolle bzw. Flaschenzug mit Seil,Aufhängungsmöglichkeit in 3-5 mHöhe, Maßband, Stoppuhr,Bohrmaschine (oder andererElektromoto) mit fester Montageund Achse/Rolle zur Seilaufnahme,präzises Energiekostenmessgerätbzw. Multimeter

• Auto-Anschieben: PKW mitbekanntem Gesamtgewicht undzuverlässigem Tachometer,verkehrsberuhigte Wegstrecke vonca. 100m, 1 Erwachsener mitFührerschein, Stoppuhr

• Sägen: Brett (z.B. 3 cm stark und15 cm breit, möglichst Altmaterial),feste und sichere Auflage (z.B.

Werkbank mit Schraubzwinge),Handsäge (z.B. Handbügelsäge,Fuchsschwanz),Arbeitshandschuhe, Elektrosäge(Stichsäge, Handkreissäge),Stoppuhr, präzisesEnergiekostenmessgerät bzw.Multimeter

Teil 2 und 3: Normaler Klassenraum mitTafel, ggf. Overhaedprojektor oderBeamer; Taschenrechner; ausgedruckteMaterialien energiedieaet_05,energiedieaet_08 (diese Spielkartenmüssen zudem auch noch geschnittenwerden) und energiedieaet_09

Teil 4: “Normales” physikalischesExperimentierzeug wie Glüh- undEnergiesparlampe,Energiekostenmessgerät oder Multimeter.Soweit vorhanden, auch Modelle bzw.Modellbausätze für Soloarthermie,Fotovoltaik oder Windenergie


Vorbereitung

In der Vorbereitung sind die Materialien zu beschaffen und der Raum vorzubereiten.

Die Schüler-Experimente im Teil 1 sollten auch unter dem Aspekt der Sicherheit gut geplantwerden.

Ablauf / Strukturplan:

Zeit AbschnittStunde 1 Arbeit und Leistung von Mensch und Maschine

Stunde 2 Arbeit braucht Energie

Stunde 3 Grenzen der fossilen Energieversorgung

Stunde 4 Die Energie-Diät

Programm

Eine eventuelle Begrüßung und Einweisung der Teilnehmer (im außerschulischenUmweltbildungszentrum) oder eine Anknüpfung an den vorangegangenen Unterrichtsstoff (inder Schule) wird hier nicht beschrieben, das dies von den konkreten Bedingungen vor Ortabhängt.

Dauer Inhalt Material Teil 1 – Arbeit und Leistung von Mensch und Maschine (1 Stunde)

25 min Experimente Die Schüler absolvieren 1-2 einfache Experimente imStationenbetrieb, z.B.:

• Gewicht-Heben: Heben eines 10 kg-Gewichtsmit fester Rolle bzw. Flaschenzug

• Auto-Anschieben bis zu einer bestimmtenMaximalgeschwindigkeit

• Sägen: Zersägen eines Brettes mit Hand- bzw.Elektrosäge

• Bohren: Bohren in ein Brett mit Hand- bzw.Elektrobohrer

Lehrerinformationen(Material energiediaet_02)

Arbeitsbogen für Schüler(Material energiediaet_03)

20 min AuswertungDie Schüler erarbeiten im Plenum folgende Fragen:

• Welche Leistung erbringt ein Mensch (Kurzzeit-Höchstleistung, Dauerleistung)?

• Welche Leistung erbringen Maschinen, die wiralltäglich nutzen?

Sie erkennen, dass die vom Menschen erbrachteDauerarbeitsleistung im Vergleich zur Leistung vonMaschinen nur sehr gering ist.Als Ergänzung kann eine Fehlerdiskussion zu denExperimenten durchgeführt werden.



Teil 2 – Arbeit braucht Energie (1 Stunde)

11 min Woher kommt die Energie?Im Unterrichtsgespräch entwickeln Schüler und Lehrereine Übersicht, woher die Energie in den in der erstenStunde untersuchten Anwendungsfällen kommt.

Vorschlag für Tafelbild(Material energiediaet_04)

11 min Nahrungsenergie und Arbeit beim MenschenIn einem “Zuordnungsspiel” erfahren Schüler, wie vielEnergie in der Nahrung steckt und wie viel ein Menschfür bestimmte körperliche Aktivitäten verbraucht.

Anleitung (Materialenergiediaet_04)Karten (Materialenergiediaet_05)

23 min Energieverbrauch im AlltagIn Einzel- oder Partnerarbeit schätzen die Schüler ab,in welcher Größenordnung sie im Alltag Energieverbrauchen, um Bus oder Bahn zu fahren, ihr Zimmerzu heizen oder elektrische Geräte zu nutzen. Damitwerden wichtige Bereiche des Energiekonsumsangerissen; eine vollständige Energiebilanzierung wirddabei aber nicht angestrebt.Im Klassenverband werden die Ergebnissezusammengetragen. Es wird herausgearbeitet, waswichtige “Energiefresser” im Privatleben sind.

Anleitung (Materialenergiediaet_04)Arbeitsbogen für Schüler(Material energiediaet_06)

Teil 3 – Grenzen der fossilen Energieversorgung (1 Stunde)

30 min EnergiekonsumIn Sechsergruppen führen die Schüler eine spielerischeSimulation zu Lebensstil und Energieverbrauch durch. Wenn mehr Zeit zur Verfügung steht, können auchkomplexere Simulationen wie “keep cool” oder“TriCOlor” durchgeführt werden (siehe MöglicheFolgeaktivitäten und Materialien)

Anleitung (Materialenergiediaet_07)Spielkarten (Materialenergiediaet_08)Arbeitsbogen für Schüler(Material energiediaet_09)

5 min Auswertung der Simulation Die Simulation wird im Klassenverband ausgewertet.Die Schüler erkennen, dass es angesichts begrenzterRessourcen ein Irrweg ist, ständig mehr Energie fürständig wachsende Bedürfnisse zur Verfügung zustellen.

Anleitung (Materialenergiediaet_07)

10 min Weitere GrenzenDer Lehrer stellt in einem Vortrag weitere Grenzen derfossilen Energieversorgung vor, insbesondereTreibhauseffekt und Energiegerechtigkeit

PPT-Folien (Materialenergiediaet_10)Hintergrundinformationenfür Lehrer (Materialenergiediaet_01)

Teil 4 – Die Energie-Diät (1 Stunde)

10 min Grundlegende Strategien der Energie-DiätDer Lehrer erinnert an die Erkenntnisse dervergangenen Stunde und führt in zwei grundlegendeStrategien einer zukunftsfähigen Energieversorgung –Energieeffizienz und erneuerbare Energien – ein.

PPT-Folien (Materialenergiediaet_11)Hintergrundinformationenfür Lehrer (Materialenergiediaet_01)

20 min Beispiele für die Energie-DiätArbeitsteilig / in Kleingruppen absolvieren die SchülerExperimente bzw. Erkundungsaufträge.

• Effiziente Beleuchtung: Glühlampe,

Lehrerinformationen(Material energiediaet_12)Arbeitsbogen für Schüler(Material energiediaet_13)


Energiesparlampe und LED-Lampe werdenverglichen

• Stromfresser Standby: Messung der Standby-Verluste an verschiedenen Geräten

• Erneuerbare Energien (Photovoltaik,Solarthermie, Windenergie)

• Spritsparendes Auto • evtl. zusätzlich Wirkungsgrad von Maschinen

(Berechnung für das Experiment “Gewicht-Heben” aus Teil 1).

15 min Eigene HandlungsmöglichkeitenJede Gruppe stellt ihre Ergebnisse vor; im Tafelbildwerden die Grundzüge der “Energie-Diät”zusammengefasst und mit der Lebenswirklichkeit derSchüler verknüpft.


Mögliche Folgeaktivitäten und Materialien

• Simulationsspiel “Keep Cool”: Hier simulieren die Teilnehmer die InternationaleEnergiewirtschaft und lernen deren Auswirkungen auf Atmosphäre und Klimakennen. Das Spiel ist für 3 bis 6 Teilnehmer ab 12 Jahren. Spieldauer ca. 1-2Stunden. Das Spielmaterial und alle Anleitungen werden zweisprachig Deutsch +Englisch geliefert. Mehr Informationen: http://www.spiel-keep-cool.de/

• Simulationsspiel TriCO2olor: Hier gehören die Spieler verschiedenen Generationenan und investieren in die Energieversorgung. Entscheidungen werden vor Ort amSpielbrett getroffen; die Auswirkungen dieser Entscheidungen u.a. auf dieAtmosphäre werden in einem online bereitgestellten Computersystem simuliert. DasSpiel eignet sich für eine ganze Schulklasse; es steht aber nur in Deutsch zurVerfügung. Mehr Informationen: www.trico2lor.ch/

• Energiesparende Schule: Die Schüler können sich dafür einsetzen, dass ihre Schulesparsamer mit Energie umgeht. In der Regel ist es dafür hilfreich, zunächst einenUmweltcheck durchzuführen, um herauszufinden, wo die Schule Energieverschwendet und wo sie bereits sparsam mit Energie umgeht. Darauf aufbauend,können Schüler und Lehrer sich dann in den Bereichen für das Energiesparenengagieren, wo sich das besonders lohnt. Umfangreiches Arbeitsmaterial undPraxisbeispiele aus Schulen bietet der deutschsprachige Online-Informationsdienstwww.umweltschulen.de in den Rubriken Energie (www.umweltschulen.de/energie)sowie Klimadetektive (www.umweltschulen.de/klima).

• Wenn die ganze Schule für das Energiesparen motiviert werden soll, eignet sich z.B.eine Energiesparwoche. Die Gesamtschule Lütten-Klein in Rostock/Deutschland hatim Rahmen ihrer Energiesparwochen 47% der während der Unterrichtszeitbenötigten elektrische Energie gespart (dritte Woche im Vergleich zur ersten Woche,siehe folgendes Diagramm; Quelle:www.umweltschulen.de/energie/stromfresserbande.html).


Die Energie-Diät

Hintergrundinformationen

Bis ins 18. Jahrhundert hinein waren die Menschen bei der Verrichtung ihrer Arbeiten vorallem auf die Muskelenergie von Mensch und Tier angewiesen, zudem wurde die Energievon Wind und Wasser genutzt. Das Feuer diente nur zur Wärmegewinnung. Energie stellteeine knappe Ressource dar, die das Wirtschaften der Menschheit existenziell begrenzte.

Die Erfindung der Dampfmaschine läutete die industrielle Revolution ein. DieDampfmaschine und weitere grandiose technische Erfindungen wie Generator undElektromotor, Verbrennungsmotoren und Kernspaltungsreaktor öffneten der Menschheitvöllig neue Horizonte. Sie ermöglichten es, Kohle, Erdgas, Erdöl und Uran zurEnergiegewinnung zu nutzen. Nun wurde es möglich, die Landwirtschaft zu mechanisierenund dadurch Arbeitskräfte für die Industrie freizusetzen. Unsere industrielle Warenproduktionund unser Transportsystem basieren auf diesen fossilen Energieträgern.

Europaweit wurden bspw. im Jahr 2000 ca. 2465 TWh an Strom erzeugt. DieseStromerzeugung verteilt sich wie folgt auf die verschiedenen Primärenergieträger:

Stromerzeugung in der EU 2000 (nach VGB 2003)

Primärenergieträger Anteil am erzeugten StromSteinkohle 17%Braunkohle 7%Kernenergie 33%Erdöl 5%Erdgas 15%Mischfeuerung 7%Erneuerbare Energien 16%

Der VGB, eine Interessensorganisation von Kraftwerksbetreibern, prognostiziert, dass dieStromerzeugung in Europa bis zum Jahr 2020 um 34% gegenüber 2000 ansteigen wird(VGB 2003).

Grenzen der klassischen Energiewirtschaft

Etwa 200 Jahre lang war die Energiewirtschaft vor allem darauf ausgerichtet, ständig mehrEnergie für ständig wachsende Bedürfnisse zur Verfügung zu stellen; und auch heute ist dasdieses Denken noch fest im Weltbild der Energiekonzerne verankert (siehe VGB 2003).Diese strategische Ausrichtung der Energiewirtschaft stößt jedoch auf neue, ebenfallsexistenzielle Grenzen:

• Kohle, Öl und Erdgas sind in Prozessen entstanden, die Millionen von Jahrendauerten. Wir Menschen verbrauchen diese Energieträger jetzt in einemerdgeschichtlich sehr kurzen Zeitraum. In absehbarer Zeit werden diese Ressourcen,ebenso wie die nutzbaren Vorräte an Uran, erschöpft sein. Für den Rohstoff Erdölwird davor gewarnt, dass spätestens 2020 die Förderspitze erreicht ist, d.h. für dieZukunft sind nur noch eine Verknappung des Öls, weiter steigende Preise undzunehmende politische (militärische?) Konflikte um diesen knappen Rohstoff zuerwarten. Jeremy Leggett geht in seinem Buch "Peak Oil" sogar davon aus, dassdiese Förderspitze bereits 2006 erreicht worden ist.


• Die Reaktionsprodukte der Verbrennungsprozesse belasten die Umwelt. Es istgelungen, Maßnahmen gegen den Ausstoß von Schwefel- und Stickoxiden zu finden.Nach wie vor entsteht bei der Verbrennung fossiler Energieträger jedochKohlendioxid, welches den größten Teil des anthropogenen Treibhauseffektsverursacht. Im Jahr 2005 enthielt die Erdatmosphäre 379 ppm CO2 (das sind 0,0379Volumenprozent; 1 ppm = 1 part per million = 1 Teil auf 1 Mio Teile). Seit Beginn desIndustriezeitalters (ca. 1750) ist der Kohlendioxidgehalt der Luft damit bereits um 35%angestiegen (Umweltbundesamt 2007). Aus Gründen des Klimaschutzes können wires uns überhaupt nicht leisten, die globalen Vorräte der fossilem Kohlenstoffträgerkomplett auszubeuten - das betrifft insbesondere die Braunkohle und die Steinkohle,von deren noch relativ reichliche Vorräte vorhanden sind.

• Auch Kernenergie ist nicht zukunftsfähig. Sie spielt eine gesonderte Rolle, denn beimBetrieb von Kernreaktoren wird kein Kohlendioxid freigesetzt. Dafür aber wird hier mitradioaktiven bzw. derart toxischen Stoffen gearbeitet, dass die Kernenergie nur bei100prozentiger Fehlerfreiheit – von der Gewinnung der Ausgangsstoffe bis zurEndlagerung – akzeptabel sein könnte. Es widerspricht jedoch der Erfahrung, dass sokomplexe Mensch-Maschine-Systeme absolut fehlerfrei arbeiten. Hinzu kommt, dassdie friedliche Nutzung der Kernenergie eng mit der militärischen (und potenziell auchmit der terroristischen) Nutzung verbunden ist: Wer Kernspaltungsreaktoren betreibt,kann auch das spaltbare Material für Atombomben herstellen. Die internationalenKonflikte um die Atomprogramme des Iraks oder Nordkoreas haben dieseProblematik verdeutlicht.

• Die Inanspruchnahme von Energie ist auf unserem Planeten extrem ungerechtverteilt. Die weniger als 20% der Menschheit in den Industrieländern verbrauchen70% der weltweit genutzten Energie. Diese Ungerechtigkeit kann und darf wegen deroben genannten Grenzen nicht dadurch beseitigt werden, dass dieEntwicklungsländer ihren Energiekonsum auf das Maß der Industrieländer anheben.Zudem profitieren vorrangig internationale Unternehmen sowie die nationalenFührungseliten an der Gewinnung von Bodenschätzen, währendUmweltverschmutzung zu Lasten der regionalen Bevölkerung geht.


Herausforderungen einer zukunftsfähigen Energiewirtschaft

Wir stehen daher vor der Herausforderung, die Nutzung von Energie grundlegend neu zuordnen.

• Die Effizienz der Energieumwandlung – d.h. das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand –kann noch deutlich erhöht werden. Niedrigenergiehäuser, Brennwertheizungen oderdas Drei-Liter-Auto sind bekannte Beispiele – es gilt, solche effizienten Technikennicht nur zu entwickeln, sondern diese Erfindungen auch in der alltäglichen Praxisanzuwenden.

• Wir Menschen in den Industrieländern müssen unseren Energiekonsum verringern.Diese als Suffizienz bezeichnete Strategie berührt unseren Lebensstil und ist daherbesonders schwer umzusetzen. Ist sie deswegen utopisch? Es tut kaum weh, einHaus bedarfsgerecht zu beheizen, anstatt Tag und Nacht alle Räume auf 23°C zutemperieren. Wer aber möchte seine Autofahrten deutlich reduzieren?

• Der für ein effizientes und suffizientes Wirtschaften dann noch erforderlicheEnergiebedarf kann weitgehend aus erneuerbaren Energien – Sonne, Wind- und


Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme – gedeckt werden. Die Nutzung dieserEnergieträger gilt es heute auszubauen!

• Der Zugriff auf die Energieträger muss weltweit gerecht verteilt werden. Technik undKnow-how zur Nutzung der regenerativen Energien müssen weltweit zu fairenPreisen verfügbar gemacht werden.

Die Klimaschutzstrategie des Deutschen Umweltbundesamtes lässt sich kurz sozusammenfassen: "Halbierung des Primärenergieverbrauchs und der Ausbau dererneuerbaren Energien auf 50% der Energieversorgung" (UBA 2007, S. 12).

Quellen

• Langner, Tilman (2008): Energie und nachhaltige Entwicklung. Online-Dokument,URL: www.umweltschulen.de/energie/energie.html, zuletzt überprüft: 21.11.2008

• Leggett, Jeremy (2006): Peak Oil. Köln: Kiepheuer & Witsch (Englisches Original: Leggett, Jeremy, 2005: Half gone. Portobello Books Ltd.)

• Umweltbundesamt (2007): Klimaänderungen, deren Auswirkungen und was für denKlimaschutz zu tun ist. (Dieses Dokument ist eine allgemeinverständlicheZusammenfassung wichtiger Erkenntnisse aus dem vierten IPCC Klimabericht.)Online-Dokument, URL: http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-presse/hintergrund/ipccsynthese.pdf, zuletzt überprüft: 21.2.2008 (Englisches Original: http://www.ipcc.ch/)

• VGB PowerTech (2003): Zahlen und Fakten zur Stromerzeugung. Online-Dokument;URL: http://www.vgb.org/en/data_powergeneration-dfid-14484.html, zuletzt überprüft21.11.2008


Die Energie-Diät

Arbeit und Leistung von Mensch und Maschine – Lehrerinformationen

Teil 1 – Vorbereitung der Experimente

Die Schüler führen ein bis zwei einfache Experimente aus; bei zwei Experimenten wird imStationenbetrieb gearbeitet. Nachfolgend sind insgesamt vier Experimente beschrieben –wählen Sie diejenigen aus, die Ihnen passend erscheinen. Da bei den Experimenten zumSägen bzw. Bohren die Leistung nur indirekt ermittelt werden kann, wird empfohlen,wenigstens eines der beiden zuerst genannten Experimente (Gewicht-Heben bzw. Autoanschieben) mit einzusetzen.

Lernziel ist in allen Fällen, ein Maß für die eigene körperliche Leistungsfähigkeit zu finden.

Gut ausgestattete Bildungseinrichtungen, die über andere geeignete Ausrüstung verfügen,können das Lernziel auch damit erreichen. In Deutschland sind z.B. “Energiefahrräder”üblich, bei denen Schüler über eine Lichtmaschine / einen Dynamo elektrische Energieerzeugen und damit elektrische Geräte wie z.B. eine Glühlampe antreiben.

Die Aufgaben für die Schüler sind im Arbeitsbogen 350_3 beschrieben. Die Auswertung istim Teil 2 dieser Lehrerinformationen beschrieben.

Bereiten Sie die Stationen so vor, wie hier beschrieben! Legen Sie an jede Station einenArbeitsbogen für Schüler. Teilen Sie die Klasse ggf. in Kleingruppen ein, und lassen Sie dieGruppen die Stationen absolvieren.

Achten Sie darauf, dass Ihre Schüler die in dem Arbeitsbogen enthaltenenSicherheitshinweise beachten und prüfen Sie, ob entsprechend der Situation vor Ort evtl.zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind.

Das Experiment bzw. die Experimente sollten in ca. 25 Minuten absolviert werden.

Gewicht-Heben

Arbeitsauftrag für die Schüler: Heben eines 10 kg-Gewichts mit fester Rolle bzw.Flaschenzug

Materialien:

• “feste Rolle” bzw. Flaschenzug mit geeigneter Befestigung

• geeigneter stabiler und frei zugänglicher Aufhängungspunkt in 2 – 5 m Höhe, z.B. aneiner Schaukel oder einem Torbogen

• stabiles Seil von z.B. 8-10 m Länge (bei Flaschenzug evtl. längeres Seil notwendig)

• Gewicht von ca. 10 kg, z.B. Wassereimer voll Sand, Kanister voll Wasser oder Sackmit 2 -3 Medizinbällen

• Waage

• Stoppuhr

• Maßband

• kleine elektrische Seilwinde oder kräftige Bohrmaschine mit einer geeignetenstationären Verankerung und einer Achse zur Aufnahme des Seils

• Stromversorgung

• Amperemeter bzw. (besser:) Energiekostenmessgerät mit integriertem Amperemeter


Versuchsaufbau:

Die Rolle wird sicher aufgehängt; das Seil wird über die Rolle gelegt.

An einem Ende des Seiles wird das Gewicht befestigt.

Unter der Rolle wird eine Markierung angebracht; wenn der untere Teil des Gewichts dieseMarkierung erreicht, ist das Anheben des Gewichts beendet (ausreichend Abstand zur Rollehalten; der obere Teil des Gewichts soll nicht in die Rolle kommen).

Der Abstand zwischen dem Erdboden und der Markierung wird ausgemessen.

Mit Hilfe des Arbeitsbogens sollten die Schüler ihre eigene Leistungsfähigkeit weitgehendselber austesten.

Die Leistung der Maschine sollten Schüler und Lehrer gemeinsam untersuchen. Dazu wirddie Seilwinde / Bohrmaschine fest verankert. Das Seil wird an der Seiltrommel / Achsebefestigt. Die Maschine wird an das Strometz angeschlossen, dabei wird auch dasAmperemeter / das Energiekostenmessgerät angeschlossen. Die Maschine wird gestartet.Wie auch bei den Schülern, wird die Zeit gemessen, die zum Hochziehen des Gewichtsbenötigt wird. Zudem wird an dem Messgerät die Stromstärke abgelesen. Anschließend wirddas Gewicht auf geeignete Weise (z.B. mit dem “Rückwärtsgang”) wieder abgelassen.

Auto-anschieben

Arbeitsauftrag für die Schüler: Auto-Anschieben bis zu einer bestimmtenMaximalgeschwindigkeitMaterialien:

• Kraftfahrzeug (PKW) mit bekannter Masse und bekannter Leistung

• Fahrer mit bekannter Körpermasse

• geeignete Teststrecke: gut 50 m lang, verkehrsberuhigt, waagerecht, glatt (Asphaltbzw. Beton) und geradlinig

• Stoppuhr

• Maßband

• Kreide

Versuchsaufbau:

Auf der Teststrecke werden der Startpunkt und – 25 m weiter – der Zielpunkt durchKreidestriche markiert.

Ein Schüler bekommt den Arbeitsbogen für Schüler zum Protokollieren. Der PKW wird amStartpunkt aufgestellt. Der Fahrer nimmt am Steuer Platz; er löst die Handbremse und nimmtden Gang raus. Ein Schüler mit Stoppuhr postiert sich am Zielpunkt. Drei Schüler nehmenhinter dem PKW Aufstellung.

Der Schüler mit Stoppuhr gibt das Zeichen zum Start und startet seine Stoppuhr. Daraufhinschieben die drei Schüler den PKW so kräftig wie möglich bis zum Zielpunkt. Wenn der PKWam Zielpunkt angekommen ist, stoppt der dort stehende Schüler die Zeit. Die drei Schülerlassen den PKW los, dieser bremst allmählich ab.

Die Zeit wird protokolliert.


Der PKW fährt zurück zum Startpunkt, und drei weitere Schüler führen das Experimentdurch.

Wenn alle beteiligten Schüler das Experiment absolviert haben, findet ein letzter Durchlaufstatt. Dabei startet der Fahrer den Motor, tritt auf die Kupplung und legt bereits den erstenGang ein. Der Schüler mit Stoppuhr gibt das Startzeichen. Der Fahrer fährt möglichst schnelldie Strecke ab, möglichst ohne den Gang zu wechseln. Die Zeit wird gemessen undprotokolliert.

Sägen

Arbeitsauftrag für die Schüler: Sägen: Zersägen eines Brettes mit Hand- bzw. Elektrosäge

Materialien:

• dickes Brett, z.B. 20 cm breit und 3-5 cm stark, mit glatten Kanten (Das Brett soll anallen Stellen die gleichen Maße haben)

• Werkbank oder andere geeignete robuste Auflage

• Handsäge, z.B. Fuchsschwanz oder Handbügelsäge

• kleine Elektrosäge, z.B. Stichsäge, Elektrofuchsschwanz oder ggf. auchHandkreissäge

• ggf. Schraubzwinge

• Schutzbrille, ggf. auch Handschuhe

• Stromversorgung


• Stoppuhr

Versuchsaufbau: Die Materialien werden bereitgestellt.

Bevor die Schüler mit dem Sägen beginnen, weisen Sie sie auf die Sicherheitsvorschriftenhin und erklären Sie die Funktionsweise und Bedienung der Sägen. Nicht nur dieElektrosäge muss erläutert werden, sondern auch die Handsäge – es macht z.B. einenUnterschied, ob diese auf Druck oder auf Zug sägt.

Dann führen die Schüler das Experiment aus wie im Arbeitsbogen beschrieben.

Bohren

Arbeitsauftrag für die Schüler: Sägen: Bohren eines Brettes mit Handbohrer /Handbohrmaschine bzw. Elektrobohrmschine

Materialien:

• dickes Brett, z.B. 3-5 cm stark (Das Brett soll an allen Stellen gleich stark sein)

• Werkbank oder andere geeignete robuste Auflage

• Handbohrer bzw. mechanische Handbohrmaschine sowie Bohrmaschine (jeweils mitausreichend scharfen Bohrern mit dem gleichen Durchmesser)

• ggf. Schraubzwinge

• Schutzbrille, ggf. auch Handschuhe


• Stromversorgung


• Stoppuhr

Versuchsaufbau: Die Materialien werden bereitgestellt.

Bevor die Schüler mit dem Bohren beginnen, weisen Sie sie auf die Sicherheitsvorschriftenhin und erklären Sie die Funktionsweise und Bedienung der Bohrer.

Dann führen die Schüler das Experiment aus wie im Arbeitsbogen beschrieben.

Teil 2 – Auswertung der einzelnen Experimente

Die Auswertung erfolgt im Klassenverband. Es sollen folgende Fragen geklärt werden:

• Welche Leistung erbringt ein Mensch (Kurzzeit-Höchstleistung, Dauerleistung)?

• Welche Leistung erbringen Maschinen, die wir alltäglich nutzen?

Lassen Sie die Schüler berichten, was sie bei den Experimenten beobachtet haben undwelche Schlussfolgerungen sie ziehen.

Ermitteln Sie für jedes Experiment – soweit möglich – die Leistung der Schüler und die derMaschine.

Gewicht-Heben

Die Schüler verrichten Arbeit, in dem sie die potenzielle Energie des “Gewichts” erhöhen. Es gilt W = Epot = m*g*h

Je schneller ein Schüler diese Arbeit verrichtet, umso höher ist seine Leistung. Es gilt P = W/t

Für die von der Maschine verrichtete mechanische Arbeit gilt genau das gleiche.

Für die Maschine können zudem der “Energieverbrauch” sowie die Leistungsaufnahmeermittelt werden, wenn die Spannung des elektrischen Netzes eingesetzt und dieStromstärke gemessen wurde: W = U * I * tP = W/t = U * I

Zudem kann der Quotient aus der abgegebenen / mechanischen Leistung und deraufgenommenen / elektrischen Leistung berechnet und somit Wirkungsgrad der Maschineermittelt werden.

η = Pmech/Pel * 100%

Auto anschieben

Näherungsweise soll davon ausgegangen werden, dass das Auto sich ohneReibungsverluste fortbewegt. Unter diesen Voraussetzungen wird die Arbeit der Schüler indie kinetische Energie des Autos transformiert:

W = Ekin = 0,5 * m * v² (m = Masse des Fahrzeugs + Masse des Fahrers)

Die gemeinsame Leistung der Schüler ergibt sich nach:


Pgesamt = W/t

Wenn drei Schüler gemeinsam angeschoben haben, ergibt sich die Leistung eines einzelnenSchülers demnach aus:

Peinzeln = Pgesamt / 3

Um Arbeit und Leistung zu berechnen, wird nun noch die Geschwindigkeit des Autos amZielpunkt benötigt. Diese kann am Tachometer abgelesen werden, was aber keine optimaleVariante darstellt, dieses Verfahren recht ungenau ist. Sinnvoller ist daher, die Bewegungdes Autos – in einer zweiten Näherung – als gleichmäßig beschleunigte Bewegunganzusehen. Dann gilt:

s = ½ a * t² bzw. umgestellt: a = 2 s / t²

wobei s und t als Messwerte vorliegen.

Nun kann die Geschwindigkeit am Zielpunkt nach

v = a * t

ermittelt werden.

Zur Ermittlung der Leistung der Maschine wird genauso vorgegangen.

Die somit ermittelte Leistung kann mit der Leistungsangabe des Herstellers (Autopapiere)verglichen werden.

Sägen

Bei diesem Experiment können die Arbeit und die Leistung der Schüler nicht direkt ermitteltwerden; Ausgangspunkt ist daher die Maschine.

Wenn die Spannung des elektrischen Netzes eingesetzt wird und die Stromstärke währenddes Sägens gemessen wurde, gilt: W = U * I * tP = W/t = U * I

Wenn nun ein Schüler das gleiche Brett an einer anderen Stelle (mit den gleichenAusmaßen) durchsägt, verrichtet er die gleiche Arbeit wie die Maschine. Es gilt

WSchüler = WMaschine

Die Leistung des Schülers ergibt sich dann aus:

P = W/t

Bohren

Bei diesem Experiment können die Arbeit und die Leistung der Schüler nicht direkt ermitteltwerden; Ausgangspunkt ist daher die Maschine.

Wenn die Spannung des elektrischen Netzes eingesetzt wird und die Stromstärke währenddes Bohrens gemessen wurde, gilt: W = U * I * tP = W/t = U * I

Wenn nun ein Schüler das gleiche Brett an einer anderen Stelle (mit den gleichenAusmaßen) durchbohrt, verrichtet er die gleiche Arbeit wie die Maschine. Es gilt

WSchüler = WMaschine


Die Leistung des Schülers ergibt sich dann aus:

P = W/t

Hinweis

Je nach dem Leistungsniveau der Schüler kann zu jedem Experiment noch eineFehlerdiskussion durchgeführt werden. So ist z.B. die real erbrachte Leistung der Schülerbeim Auto-Anschieben höher als der nach der oben stehenden Anleitung ermittelte Wert,denn die Schüler mussten zusätzlich auch die Rollreibung und den Lufwiderstandüberwinden. - Für das Lernziel dieser Veranstaltung ist eine solche Fehlerdiskussion jedochnicht zwingend erforderlich.

Teil 3 – Zusammenfassung

Ergebnis: Die vom Menschen erbrachte Dauerarbeitsleistung ist erstaunlich gering; sie liegtliegt nur bei z.B. 100 W; nur kurzzeitig können auch höhere Leistungen erbracht werden.

Schon einfache Maschinen, die wir täglich nutzen, erbringen ein Vielfaches von der Leistung,zu der wir selber fähig sind.

Dazu einige Beispiele1:

• menschliches Herz 1,5 W

• Mensch (Dauerleistung) 80W-100W

• Pferd (Dauerleistung) ca. 400 W

• Mensch (kurzzeitige sportliche Höchstleistung) 1,5 kW

• Bohrmaschine (mittlere) 530 W

• ICE (Antriebsleistung) 6 MW

Würdigen Sie diese Maschinen entsprechend!

1 nach http://www.uni-muenster.de/Physik.TD/elektrische_systeme.html


Arbeit und Leistung von Mensch und Maschine – Arbeitsbogen für Schüler

Gewicht-Heben

Achtung: Beachtet unbedingt die folgenden Hinweise für eure Sicherheit:

• Niemand darf sich unter dem in der Luft hängenden Gewicht aufhalten.

• Das Hochziehen des Gewichts soll sofort beendet beendet werden, wenn dasGewicht die obere Markierung erreicht hat – das Gewicht soll nicht gegen dieRolle gezogen werden.

Führt nun das Experiment wie folgt durch:

• Ein Schüler nimmt diesen Arbeitsbogen. Er notiert die Masse des Gewichts,die Höhenangabe, die Namen der Teilnehmer sowie die jeweiligen Zeiten.

• Wiegt das Gewicht mit der bereitgestellten Waage. Messt die Höhe vomErdboden bis zu der Markierung unter der Rolle bzw. lasst euch die Höhe vomLehrer sagen.

• Ein Schüler nimmt die Stoppuhr. Er ist dafür verantwortlich, das Startzeichenzu geben und gleichzeitig die Stoppuhr in Gang zu setzen. Wenn das Gewichtoben angekommen ist, hält der Schüler die Stoppuhr an und liest die Zeit ab.

• Ein dritter Schüler ergreift das Seil. Beim Startzeichen zieht er kräftig an demSeil und hebt damit möglichst rasch das Gewicht an. Wenn das Gewicht ander oberen Markierung angekommen ist, hört er mit ziehen auf. Dann lässt erdas Gewicht langsam wieder zum Erdboden ab und übergibt das Seilendedem nächsten Schüler.

• Dann ist der nächste Schüler an der Reihe.


Protokoll: Gewicht-Heben

Masse des Gewichts (kg):

Höhe zwischen Boden und Markierung (m):

Name der Schüler Zeit (s)

Gewicht-Heben mit der Maschine

Zeit (s):

Stromstärke (A):

Spannung (V)



Auto-anschieben


• Haltet euch – soweit möglich – immer neben der Teststrecke auf und passtauf eventuelle andere Kraftfahrzeuge auf!

• Niemand darf sich direkt vor dem Auto aufhalten.


• Ein Schüler nimmt diesen Arbeitsbogen. Er notiert die Masse des Autos unddes Fahrers, die Namen der Teilnehmer sowie die jeweiligen Zeiten.

• Ein Schüler nimmt die Stoppuhr. Er ist dafür verantwortlich, das Startzeichenzu geben und gleichzeitig die Stoppuhr in Gang zu setzen. Wenn das Auto amZielpunkt angekommen ist, hält der Schüler die Stoppuhr an und liest die Zeitab.

• Drei Schüler stellen sich hinter das Auto. Beim Startzeichen schieben sie esso schnell wie möglich bis zum Zielpunkt. Wenn das Auto am Zielpunktangekommen ist, hören sie mit schieben auf.

• Wenn das Auto zum Startpunkt zurückgekommen ist, sind die nächstenSchüler an der Reihe.


Protokoll: Auto-anschieben

Masse des Auto (kg):

Masse des Fahrers (kg):

Leistung des Autos (kW / PS):

Länge der Teststrecke (m):


Auto-Fahrt mit Motorkraft

Zeit (s):



Sägen


• Vorsicht: Die Sägeblätter sind scharf! Geht verantwortungsvoll mit der Sägeum.

• Sorgt dafür, dass das Brett gut festgehalten bzw. eingespannt wird.

• Sägt immer recht dicht an der Tischkante, damit das Brett nicht vibriert.

• Vorsicht beim Arbeiten mit der Elektrosäge! Lasst euch die Funktion dieserSäge gut erklären. Auf keinen Fall dürfen lose hängende Kleidungsstückeoder lange Haare in die Säge geraten. Wer diese Säge bedient, muss dahergeeignete Kleidung und eine geeignete Frisur tragen. Zudem sollte eineSchutzbrille verwendet werden.


• Ein Schüler nimmt diesen Arbeitsbogen. Er notiert jeweils die Namen derTeilnehmer sowie die jeweiligen Zeiten.

• Ein Schüler nimmt die Stoppuhr. Er ist dafür verantwortlich, das Startzeichenzu geben und gleichzeitig die Stoppuhr in Gang zu setzen. Wenn das Brettdurchgesägt ist, hält der Schüler die Stoppuhr an und liest die Zeit ab.

• Das Brett wird so eingespannt / festgehalten, dass ca. 10 cm der Länge überdie Tischkante hinaus ragen.

• Ein dritter Schüler nimmt die Handsäge und setzt diese ca. 5 cm vom Endedes Brettes an. Beim Startzeichen sägt er kräftig und möglichst rasch dasBrett durch. Danach übergibt er die Säge dem nächsten Schüler.


• Wenn alle Schüler gesägt haben, wird das Experiment mit der Elektrosägedurchgeführt. Dazu wird die Elektrosäge über das Messgerät an denNetzstrom angeschlossen. Die weiteren Schritte werden so durchgeführt wiebei der Handsäge; nur muss gleichzeitig auch ein Schüler die Stromstärke amMessgerät ablesen.


Protokoll: Sägen

Maße des BrettesBreite (cm):Stärke (cm):


Sägen mit der Elektrosäge

Zeit (s):

Stromstärke (A):

Spannung (V)



Bohren


• Vorsicht: Die Bohrer sind scharf! Geht verantwortungsvoll damit um.

• Sorgt dafür, dass das Brett gut festgehalten bzw. eingespannt wird.

• Bohrt immer recht dicht an der Tischkante, damit das Brett nicht vibriert.

• Vorsicht beim Arbeiten mit der Bohrmaschine (Handbohrmaschine bzw.Elektrobohrmaschine)! Lasst euch die Funktion dieser Maschine gut erklären.Auf keinen Fall dürfen lose hängende Kleidungsstücke oder lange Haare indie drehenden Teile der Maschine geraten. Wer diese Maschine bedient,muss daher geeignete Kleidung und eine geeignete Frisur tragen. Zudemsollte eine Schutzbrille verwendet werden.


• Ein Schüler nimmt diesen Arbeitsbogen. Er notiert jeweils die Namen derTeilnehmer sowie die jeweiligen Zeiten.

• Ein Schüler nimmt die Stoppuhr. Er ist dafür verantwortlich, das Startzeichenzu geben und gleichzeitig die Stoppuhr in Gang zu setzen. Wenn das Brettdurchbohrt ist, hält der Schüler die Stoppuhr an und liest die Zeit ab.

• Das Brett wird so eingespannt / festgehalten, dass ca. 10 cm der Länge überdie Tischkante hinaus ragen.

• Ein dritter Schüler nimmt den Handbohrer / die Handbohrmaschine und setztdiese ca. 5 cm vom Ende des Brettes an. Beim Startzeichen bohrt er kräftigund möglichst rasch das Brett durch. Danach übergibt er den Bohrer / die Handbohrmschine dem nächstenSchüler.


• Wenn alle Schüler gebohrt haben, wird das Experiment mit derElektrobohrmaschine durchgeführt. Dazu wird die Elektrobohrmaschine überdas Messgerät an den Netzstrom angeschlossen. Die weiteren Schrittewerden so durchgeführt wie bei dem Handbohrer / der Handbohrmaschine;nur muss gleichzeitig auch ein Schüler die Stromstärke am Messgerätablesen.


Protokoll: Bohren

Stärke des Brettes (cm):


Bohren mit der Elektrobohrmaschine

Zeit (s):

Stromstärke (A):

Spannung (V)


Die Energie-Diät

Arbeit braucht Energie – Lehrerinformationen

Teil 1 – Woher kommt die Energie

Entwickeln Sie gemeinsam mit Ihren Schülern ein Tafelbild etwa wie folgt. Beginnen Sieoben bei der in den Experimenten verrichteten Arbeit und fragen Sie dann immer wieder:„Woher kommt diese Energie?“

In der obigen Skizze wurden folgende Sachverhalte mit berücksichtigt:

• EU-weit wird ca. jede dritte kWh Elektroenergie aus Kernenergie gewonnen (sieheMaterial energiediaet_01); dem enstprechend sind die Kernbrennstoffe an Position 1der Energieträger zur Stromerzeugung gesetzt. Auch die dann folgendenEnergieträger stehen in der Rangfolge ihrer Bedeutung für die Stromerzeugung in derEU.

• Die meisten der von uns eingesetzten Energieträger (Kernenergie und Geothermieausgenommen) sind letztlich Sonnenenergie – auch wenn diese vielfältigumgewandelt wurde. Das sollen die beiden gestrichelten Pfeile von der „Sonne“ ausverdeutlichen.

Ja nach dem Lernstand in der Klasse und dem unterrichtlichen Kontext können Sie die Frage„Woher kommt die Energie?“ vertiefen. Sie können z.B. die Situation der Energiewirtschaft inIhrem Land mit abbilden und auf die „bei Ihnen“ vorhandenen Ressourcen an Energieträgernsowie die wichtigsten Unternehmen der Energiewirtschaft mit eingehen.


Teil 2: Wie viel Energie steckt in der Nahrung und wie viel Energie verbraucht einMensch, um mechanische Arbeit zu verrrichten?

Für ein Zuordnungsspiel drucken Sie sich die Karten aus Material energiediaet_05 im FormatDIN A4 aus – Sie finden dort 10 Nahrungskarten und 10 Arbeitskarten.

Heften Sie auf der linken Seite der Tafel die Nahrungskarten untereinander an. SchreibenSie rechts neben das erste „Nahrungsmittel“ dessen Energiegehalt in kJ. Lassen Sie etwasPlatz für die Angabe des Energiegehalts in kWh und heften Sie dann rechts das Kärtchen mitder zugehörigen mechanischen Arbeit an.

Geben Sie nun den folgenden Umrechnungsfaktor vor: 1 kJ = 1 kWh / 3.600

Lassen Sie die Schüler den Energiegehalt des Nahrungsmittels in kWh umrechnen underklären Sie, dass diese Nahrungsenergie ausreicht, um die im Arbeitskärtchen dargestellteArbeit zu realisieren.

Nehmen Sie nun ein nächstes Arbeitskärtchen. Fragen Sie die Schüler, welcheNahrungsenergie mit der darauf dargestellten Arbeit verbraucht wird. Nach 2-3 Rate-Versuchen stellen Sie die richtige Antwort vor, geben den Energiegehalt der Nahrung in kJan und lassen die Schüler den Wert in kWh umrechnen.

So fahren Sie fort, bis alle Kärtchen hängen.

Energie und Arbeit Nahrung Energie

(kJ, gerundet)Energie

(kWh, gerundet)Arbeit

(min Seilspringen)Capri Sonne (200 ml) 430 0,12 13Kinder Happy Hippo (20,7 g) 490 0,14 14Sahne Joghurt (150 g) 650 0,18 19Chips (175 g) 3900 1,08 112Apfel (125 g) 290 0,08 8Ei (60 g) 420 0,12 12Eis Magnum White (110 ml) 1320 0,37 38Knoppers (25 g) 560 0,16 16Cheesburger (170 g) 1900 0,53 55Banane (230 g) 980 0,27 29

Diese Zahlen sind natürlich keine individuellen Messwerte sondern pauschalisierteDurchschnittswerte. Folgende Hintergrundinformationen sind daher für Sie als Lehrer wichtig(bitte überlegen Sie selber, wie weit Sie diese der Klasse vorstellen möchten):

• Die Schüler brauchen Energie zum Wachsen, für körperliche und geistigeBetätigungen und für einen „Grundumsatz“ des Körpers. Die oben angegebene Arbeitberücksichtigt nur den Energieverbrauch für die körperliche Betätigung und nicht z.B.den gleichzeitig noch notwendigen Grundumsatz des Körpers.

• Der Energieverbrauch hängt stark von der Körpermasse ab, die bewegt wird. DenAngaben hier ist eine Körpermasse von 50 kg zugrunde gelegt. Ein schwerererSchüler braucht entsprechend mehr, ein leichterer erntsprechend weniger Energie.


Dieser Schritt berührt zwei ganz verschiedene Aspekte:

• Gesundheit: Für die Gesunderhaltung ist es wichtig, dass Energieaufnahme undEnergiebedarf des Menschen in einem vernünftigen Verhältnis zueinander stehen.Überschüssige Energie wird als Fettreserve gespeichert. Spielerisch lernen dieSchüler, was sie leisten müssten, um allseits beliebte kleine „Häppchen“ wieder „zuverbrennen“.

• Energiewirtschaft: Bereits im Experiment haben die Schüler erfahren, dass sie imVergleich zu Maschinen recht wenig mechanische Arbeit verrichten. Indem sie nunden Energiegehalt der Nahrung in kWh umrechnen, schaffen Sie die Grundlagedafür, ihre eigene Nahrungsaufnahme mit ihrem sonstigen Energieverbrauch zuvergleichen und zu erkennen, dass auch die aufgenommene Nahrungsenergiewiederum nur einen sehr geringen Teil unseres gesamten Energiekonsumsausmacht.

Die nachfolgende Tabelle gibt an, wie viel Nahrungsenergie Kinder und Jugendliche pro Tagbrauchen (Damit sind alle weiter oben benannten Bedarfe abgedeckt, also Energie zumWachsen, für körperliche und geistige Betätigungen und „Grundumsatz“ des Körpers.)

Auch das sind selbstverständlich wieder nur pauschalisierte Durchschnittswerte.

Täglicher Nahrungsenergiebedarf von Kindern und JugendlichenJungen Mädchen

Alter in Jahren kJ kWh kJ kWh1 – 4 4710 1,3 4280 1,2

4 – 7 6420 1,8 5990 1,7

7 – 10 8130 2,3 7280 2,0

10 – 13 9840 2,7 8560 2,4

13 – 15 11560 3,2 9420 2,6

15 – 19 13270 3,7 10700 3,0


Teil 3: In welcher Größenordnung verbrauchen wir Energie im Alltag?

Die Einzel- bzw. Partnerarbeit realisieren die Schüler mit dem Arbeitsbogen energiediaet_06.

Hintergrundinformationen:

Angaben zu den Verkehrsmitteln stammen u.a. von: http://www.bus-und-bahn-im-griff.de/interessantes/energieverbrauch_bus_bahn.html

Der Einschätzung des Heizenergieverbrauchs liegen folgende (deutsche) Standardszugrunde:

Bewertung des HeizenergieverbrauchsVerbrauch Bewertung

< 20 kWh / m² a ausgezeichnet ("Passivhaus"-Standard)20-70 kWh / m² a sehr gut (Niedrigenergiehaus bzw. Standard der

Energieeinsparverordnung von 2002) 70-100 kWh / m² a gut (Standard der Wärmeschutzverordnung von 1995) 100-150 kWh / m² a mittelmäßig150-250 kWh / m² a durchschnittlicher unsanierter Altbau mit hohem

Einsparpotenzial >250 kWh / m² a extrem hoch; energetische Sanierung dringend erforderlich

Für den Schüler-Arbeitsbogen wurden daraus drei Kategorien gebildet; und derJahresverbrauch wurde durch 365 geteilt, um den Verbrauch für einen Tag angeben zukönnen. Natürlich schwankt der Heizenergieverbrauch sehr stark; im Sommer benötigen wir(fast) keine Heizenergie und im Winter sehr viel.

Lassen Sie den Schülern ca. 10-12 Minuten Zeit, um den Arbeitsbogen auszufüllen undtragen Sie dann die Ergebnisse zusammen. Sie können dazu die Tabelle aus demArbeitsbogen an die Tafel übertragen, für jeden dort aufgeführten Sachverhalt 2-3 Schülerum ihre Daten bitten und diese eintragen.

Werten Sie das Ganze anhand folgender Fragen aus:

• In welchen der in der Tabelle aufgeführten Bereichen verbrauchen Ihre Schülerbesonders viel Energie?

• Welche Bereiche des täglichen Energieverbrauchs fehlen hier noch?

• In welcher Relation steht dieser Energieverbrauch für Heizung und den Betrieb vonGeräten bzw. Maschinen zu dem Bedarf an Nahrungsenergie (vgl. Tabelle auf S.3)?

13 min

14 min

19 min

112 min

12 min

38 min

16 min

55 min

29 min


Arbeit braucht Energie – Arbeitsbogen für Schüler

Finde heraus, wie viel Energie du an einem ganz normalen Schultag verbrauchst!

Überlege zuerst, wofür du Energie verbrauchst (erste Spalte in der Tabelle).

Überlege dann, in welchem Umfang du Energie verbrauchst, also z.B. wie vieleKilometer du an einem ganz normalen Schultag mit dem Bus oder der Bahnunterwegs bist. Trage das in die zweite Spalte der Tabelle ein.

Errechne dann den entsprechenden Energieverbrauch, indem du deine Angabe(Spalte 2) mit dem Umrechnungsfaktor (Spalte 3) multiplizierst. Trage das Ergebnisin Spalte 4 ein.

Arbeit braucht Energie Wofür? Wie viel? Umrechnungsfaktor EnergieverbrauchTransport (Schulweg, Freizeit,...)mit Bus / Bahn / Moped km 0,23 kWh/km kWhmit dem Auto km 0,75 kWh/km kWhHeizenergie (Beheizung deines eigenen Zimmers)Ermittle, wie groß dein Zimmer ist (Länge x Breite = Fläche in m²; wenn du dir ein Zimmermit einem oder mehreren Geschwistern teilst, teile auch die Fläche des Zimmers durch dieAnzahl der Personen und trage diesen Wert in die zweite Spalte ein)sehr modernes Energiesparhaus,nicht älter als 5 Jahre

m² 0,15 kWh/m² kWh

modernes bzw. saniertes Haus,die nach außen gehenden Wändedes Zimmers fühlen sich im Winteretwas kühl an; Fenster sinddoppelt verglast


altes unsaniertes Haus, die nachaußen gehenden Wände desZimmers fühlen sich im Winter kaltan; nur eine Fensterscheibe bzw.undichte Fenster


Elektrische Geräte (in deinem Zimmer bzw. von dir benutzt)Gib in der zweiten Spalte an, wie lange du das entsprechende Gerät angeschaltet hast.Wenn du bestimmte Geräte mehrfach hast (z.B. Lampen), dann addiere die Zeiten.Lampen mit Glühbirne h 0,06 kWh/h kWhLampe mit Halogenstrahler h 0,10 kWh/h kWhLampe mit Energiesparleuchte h 0,01 kWh/h kWhRöhrenfernseher mittelgroß h 0,10 kWh/h kWhPlasmafernseher groß h 0,30 kWh/h kWhComputer mit Sound h 0,15 kWh/h kWhRadio h 0,03 kWh/h kWhFön h 1,60 kWh/h kWhSumme kWh


Die Energie-Diät

Grenzen der klassischen Energiewirtschaft – Lehrerinformationen

Teil 1 – Simulation „Energiekonsum“

Die kleine Simulation soll zeigen, wie wir mit unserem Lebensstil immer mehr Energieverbrauchen und damit die begrenzten natürlichen Ressourcen an fossilen Energieträgernimmer schneller ausbeuten. Die Simulation soll in Gruppen á 6 Schüler stattfinden (jeweilsein Spielleiter und fünf Spieler).

Vorbereitung

In der Vorbereitung müssen Sie für jede Gruppe einmal folgende Materialien erstellen:

• Spielkarten (aus Material energiedieaet_08) – die Materialien werden auf DIN A4ausgedruckt und müssen dann noch geschnitten werden. Wenn Sie das ganzeDokument einmal ausdrucken, haben Sie einen vollständigen Spielsatz. Die Kartenjedes Spielsatzes werden nach Karriere-, Zufalls-, Konsum-, Geldkarten sortiert.

• Arbeitsbogen (aus Material energiedieaet_09) – hier reicht ein einfacher Ausdruck aufDIN A4

Quellenhinweis: Anregungen zur Rollenverteilung sowie zu dem Einführungstext(Arbeitsbogen für Schüler) sind folgendem Buch entnommen: Donella Meadows: “Wenn dieWelt ein Dorf mit nur 1001 Einwohnern wäre” Bombus-Vrlag 2003 (EnglischeOriginalausgabe: Donella Meadows: “If the world were a Village” - aus der Kolumne “TheGlobal Citizen”, 1992, Sustainable Institute, USA, www.sustainer.org)

Hinweis: Die Simulation erhebt nicht den Anspruch, die Verhältnisse der Energiewirtschaftmaßstabsgerecht abzubilden!

Durchführung

Erinnern Sie die Klasse an die Ergebnisse der vorangegangenen Stunde und bereiten Siesie darauf vor, ein kleines Spiel zur Energiewirtschaft durchzuführen. Weisen Sie darauf hin,dass das Spiel kein Wettspiel ist, es geht nicht darum zu gewinnen.

Die Klasse teilt sich dann in Sechsergruppen. Jede Sechsergruppe setzt sich um einenTisch, bestimmt den Spielleiter. Der Spielleiter erhält vom Lehrer die Spielkarten und denArbeitsbogen.

Alles weitere ist auf dem Arbeitsbogen beschrieben, greifen Sie nur dann ein, wenn dieSchüler Verständnisfragen haben.

Auswertung

Die Simulation wird an der Tafel ausgewertet. Bereiten Sie dazu ein Diagramm vor:

• x-Achse: Jahre 1 bis 5

• y-Achse: Energie von 0 bis 2000

Es sollen folgende Grundannahmen gelten:

• Zum Beginn des Spiels verfügt die Menschheit über Energievorräte im Umfang von2000 Energie. Das sind die Ressourcen an Kohle, Öl, Gas und Uran, die bereitsentdeckt worden sind und die mit den gegenwärtig verfügbaren Technologiengewinnbringend abgebaut werden können.

• In jeder Spielrunde kommen 200 Energie hinzu. Das sind die Energievorräte, die indem betrachteten Zeitraum (10 Jahre) neu entdeckt wurden, bzw. deren Abbau durch


neue Technologien oder gestiegene Energiepreise nun wirtschaftlich möglichgeworden ist.

• In jeder Spielrunde (10 Jahre) verrringern sich die Energievorräte um den Betrag, dendie Spieler verbraucht haben.

Lassen Sie eine Spielergruppe ihre Daten Jahr für Jahr ansagen. Tragen Sie diese Wertejeweils in das Diagramm ein. Errechnen Sie nun gemeinsam mit der Klasse dieverbleibenden Energievorräte und tragen Sie auch diese Werte in das Diagramm ein.

Lassen Sie ggf. die anderen Gruppen eigene Diagramme erstellen.

Bitten Sie die Schüler um Meinungsäußerungen zu dem Simulationsergebnis.

• Kommen die Schüler von selbst darauf, dass die Energiewirtschaft nicht auf Dauerangelegt ist, weil wir mit zunehmender Geschwindigkeit begrenzte Ressourcenverbrauchen?

• Kommen die Schüler von selbst darauf, dass die Energiewirtschaft ungerecht ist, weilwenige Menschen den größten Teil konsumieren?

Teil 2: Lehrervortrag

siehe Material energiediaet_10

1 2 3 4 50

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

Auswertung "Energiekonsum" (Beispieldiagramm)

EnergievorratEnergieverbrauch

Jahr

Ene

rgie

Karriere-KarteStufe 1: SelbstversorgerDu ernährst dich und deine Familie von Ackerbau,Viehzucht oder Fischfang. In guten Jahren reichen dieErträge zum Überleben, in schlechten Jahren hungertihr.Verfügbares Einkommen für Konsum: 0Du verkaufst – wenn überhaupt – nur einen kleinenTeil deiner Erzeugnisse und brauchst die Einnahmenz.B. um Saatgut, Trinkwasser oder anderes zukaufen. Daher hast du kein Geld für Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 0Du hast kaum eine Chance, aus eigener Kraft einebesser bezahlte Arbeit zu finden.Energieverbrauch im Alltag: 1Du verbrauchst fast überhaupt keinen Strom, Benzinoder ähnliche Energie.

Karriere-KarteStufe 2: Einfachste HandarbeitDu lebst von einfachen, körperlich anstrengendenHilfsarbeiten, für die du keine Ausbildung brauchst.Du bist z.B. Wasserträger, Erntehelfer auf einerPlantage. Was du verdienst, reicht gerade mal so zumÜberlebenVerfügbares Einkommen für Konsum: 1Du brauchst fast deine gesamten Einnahmen, umLebensmittel und Trinkwasser zu kaufen und Miete fürdeine Hütte zu bezahlen. Daher hast du fast kein Geldfür Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 0Du hast kaum eine Chance, aus eigener Kraft einebesser bezahlte Arbeit zu finden.Energieverbrauch im Alltag: 2Du verbrauchst fast überhaupt keinen Strom, Benzinoder ähnliche Energie.





Karriere-KarteStufe 3: HandarbeitDu lebst von einfachen, körperlich anstrengendenArbeiten, für die man dich kurzzeitig angelernt hat. Duhilfst z.B. auf einer Baustelle oder auf demSchlachthof.Verfügbares Einkommen für Konsum: 3Du brauchst fast deine gesamten Einnahmen, umLebensmittel und Trinkwasser zu kaufen und Miete fürdeine Hütte zu bezahlen. Daher hast du nur sehrwenig Geld für Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 0Du hast kaum eine Chance, aus eigener Kraft einebesser bezahlte Arbeit zu finden.Energieverbrauch im Alltag: 4Du verbrauchst sehr wenig Strom, Benzin oderähnliche Energie.

Karriere-KarteStufe 4: Qualifizierte ArbeitDu lebst von anspruchsvollerer, teilweise körperlicherArbeit, dafür hast du wenigstens eine kurzeAusbildung durchlaufen. Du bist z.B. Tierpfleger,Fischer oder Kraftfahrer.Verfügbares Einkommen für Konsum: 10Du brauchst den größten Teil deiner Einnahmen, umLebensmittel und Trinkwasser zu kaufen und Miete fürdeine Wohnung zu bezahlen. Daher hast du nur sehrwenig Geld für Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 0Du hast kaum eine Chance, aus eigener Kraft einebesser bezahlte Arbeit zu finden.Energieverbrauch im Alltag: 8Du verbrauchst sehr wenig Strom, Benzin oderähnliche Energie.





Karriere-KarteStufe 5: FacharbeitDu hast eine Berufsausbildung durchlaufen und eineAnstellung gefunden. Du bist z.B. Bauarbeiter,Forstarbeiter, Lokführer oder Koch.Verfügbares Einkommen für Konsum: 30Du brauchst einen großen Teil deiner Einnahmen, umLebensmittel oder Kleidung zu kaufen und Miete fürdeine Wohnung zu bezahlen. Daher hast du wenigGeld für Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 1Wenn du dich anstengst, kannst du eine besserbezahlte Arbeit zu finden. Du kannst – wenn du willst– in der nächsten Runde diese Karriere-Karte in eineKarriere-Karte der Stufe 6 umtauschen.Energieverbrauch im Alltag: 16Du verbrauchst wenig Strom, Benzin oder ähnlicheEnergie.

Karriere-KarteStufe 6: Qualifizierte FacharbeitDu hast einen Beruf gelernt und eine Arbeit gefunden,in der du auch für andere Mitarbeiter verantwortlichbist. Du bist z.B. Vorarbeiter/Polier auf dem Bau,Schichtleiter in einem Betrieb oder Krankenschwester.Verfügbares Einkommen für Konsum: 100Wenn du das bezahlt hast, was du unbedingt zumLeben brauchst (z.B. Lebensmittel, Kleidung, Miete),dann bleibt noch Geld für Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 1Wenn du dich anstengst, kannst du eine besserbezahlte Arbeit zu finden. Du kannst – wenn du willst– in der nächsten Runde diese Karriere-Karte in eineKarriere-Karte der Stufe 7 umtauschen.Energieverbrauch im Alltag: 32Du verbrauchst wenig Strom, Benzin oder ähnlicheEnergie.





Karriere-KarteStufe 7: Qualifizierte FacharbeitDu hast studiert oder dich anderweitig qualifiziert. Duhast eine Arbeit mit viel Verantwortung. Du bist z.B.Meister in einem Handwerksbetrieb, Filialleiter ineinem Handelsunternehmen oder Lehrer.Verfügbares Einkommen für Konsum: 300Wenn du das bezahlt hast, was du unbedingt zumLeben brauchst (z.B. Lebensmittel, Kleidung, Miete),dann bleibt ordentlich Geld für Konsum übrig.Aufstiegs-Chancen: 1Wenn du dich anstengst, kannst du eine besserbezahlte Arbeit zu finden. Du kannst – wenn du willst– in der nächsten Runde diese Karriere-Karte in eineKarriere-Karte der Stufe 8 umtauschen.Energieverbrauch im Alltag: 64Du verbrauchst deutlich Strom, Benzin oder ähnlicheEnergie.

Karriere-KarteStufe 8: Überregional bedeutende ArbeitIn deinem Job hast du Verantwortung für vieleMenschen bzw. für ein großes Gebiet. Du bist z.B.Vertriebsleiter in einem Konzern, Bürgermeister einerStadt oder Professor an einer Universität.Verfügbares Einkommen für Konsum: 1000Dein Einkommen ist sehr gut. Du hast immer viel Geldübrig, mit dem du dir deine Wünsche erfüllen kanst.Aufstiegs-Chancen: 1Wenn du dich anstengst, kannst du eine besserbezahlte Arbeit zu finden. Du kannst – wenn du willst– in der nächsten Runde diese Karriere-Karte in eineKarriere-Karte der Stufe 9 umtauschen.Energieverbrauch im Alltag: 64Du verbrauchst viel Strom, Benzin oder ähnlicheEnergie.





Karriere-KarteStufe 9: International bedeutende ArbeitIn deinem Job hast du eine sehr großeVerantwortung; aufgrund deiner vielen internationalenKontakte bist du oft auf Reisen. Du z.B. leitest z.B. dieNiederlassung eines internationalen Konzerns ineinem anderen Kontinent, bist Banker oderAußenminister eines reichen Landes.Verfügbares Einkommen für Konsum: 3000Dein Einkommen ist außerordentlich gut. Du kannstdir fast alles leisten, was du dir wünschst.Aufstiegs-Chancen: 1Wenn du dich anstengst, kannst du eine besserbezahlte Arbeit zu finden. Du kannst – wenn du willst– in der nächsten Runde diese Karriere-Karte in eineKarriere-Karte der Stufe 10 umtauschen.Energieverbrauch im Alltag: 128Du verbrauchst sehr viel Strom, Benzin oder ähnlicheEnergie.

Karriere-KarteStufe 10: StarDu hast eine herausragende Position, die dichweltweit bekannt macht und für die du ständig durchdie Welt reist. Du bist z.B. Vorstand in eineminternationalen Automobilkonzern, Popstar oderFußballprofi in einem der Top-Teams.Verfügbares Einkommen für Konsum: 10000Dein Einkommen ist astronomisch. Du kannst dir allesleisten, was du dir wünschst.Aufstiegs-Chancen: 0Du bist auf dem Gipfel angekommen; einen weiterenAufstieg gibt es nicht.Energieverbrauch im Alltag: 256Du verbrauchst extrem viel Strom, Benzin oderähnliche Energie.

Karriere-KarteStufe 9: International bedeutende ArbeitIn deinem Job hast du eine sehr großeVerantwortung; aufgrund deiner vielen internationalenKontakte bist du oft auf Reisen. Du z.B. leitest z.B. dieNiederlassung eines internationalen Konzerns ineinem anderen Kontinent, bist Banker oderAußenminister eines reichen Landes.Verfügbares Einkommen für Konsum: 3000Dein Einkommen ist außerordentlich gut. Du kannstdir fast alles leisten, was du dir wünschst.Aufstiegs-Chancen: 1Wenn du dich anstengst, kannst du eine besserbezahlte Arbeit zu finden. Du kannst – wenn du willst– in der nächsten Runde diese Karriere-Karte in eineKarriere-Karte der Stufe 10 umtauschen.Energieverbrauch im Alltag: 128Du verbrauchst sehr viel Strom, Benzin oder ähnlicheEnergie.

Karriere-KarteStufe 10: StarDu hast eine herausragende Position, die dichweltweit bekannt macht und für die du ständig durchdie Welt reist. Du bist z.B. Vorstand in eineminternationalen Automobilkonzern, Popstar oderFußballprofi in einem der Top-Teams.Verfügbares Einkommen für Konsum: 10000Dein Einkommen ist astronomisch. Du kannst dir allesleisten, was du dir wünschst.Aufstiegs-Chancen: 0Du bist auf dem Gipfel angekommen; einen weiterenAufstieg gibt es nicht.Energieverbrauch im Alltag: 256Du verbrauchst extrem viel Strom, Benzin oderähnliche Energie.

Ereignis-KarteBei dir hat sich nichts besonderes ereignet.


Ereignis-KartePech gehabt: Bei dir ging es beruflich bergab. Gibdeine Karriere-Karte ab und lass dir eine neueKarriere-Karte geben, die eine Stufe weniger hat.Wenn du bereits auf Stufe 1 angelangt bist, ändertsich nichts mehr.


Ereignis-KarteGlück gehabt: Bei dir ging es beruflich bergauf. Gibdeine Karriere-Karte ab und lass dir eine neueKarriere-Karte geben, die eine Stufe mehr hat. Wenndu bereits auf Stufe 10 angelangt bist, ändert sichnichts mehr.




Ereignis-KartePech gehabt: Bei dir ging es beruflich bergab. Gibdeine Karriere-Karte ab und lass dir eine neueKarriere-Karte geben, die eine Stufe weniger hat.Wenn du bereits auf Stufe 1 angelangt bist, ändertsich nichts mehr.


Ereignis-KarteGlück gehabt: Bei dir ging es beruflich bergauf. Gibdeine Karriere-Karte ab und lass dir eine neueKarriere-Karte geben, die eine Stufe mehr hat. Wenndu bereits auf Stufe 10 angelangt bist, ändert sichnichts mehr.


Konsum-KarteMopedKosten: 2 Geld Energieverbrauch: 2 Energie Das Moped hält 10 Jahre, gib die Karte in dernächsten Spielrunde wieder ab.

Konsum-KarteKleinwagenKosten: 10 Geld Energieverbrauch: 5 Energie Das Auto hält 10 Jahre, gib die Karte in der nächstenSpielrunde wieder ab.







Konsum-KarteMittelklassewagenKosten: 50 Geld Energieverbrauch: 10 Energie Das Auto hält 10 Jahre, gib die Karte in der nächstenSpielrunde wieder ab.

Konsum-KarteLuxuswagenKosten: 500 Geld Energieverbrauch: 15 Energie Das Auto hält 10 Jahre, gib die Karte in der nächstenSpielrunde wieder ab.





Konsum-KarteFlugzeugKosten: 1000 Geld Energieverbrauch: 25 Energie Das Flugzeug hält 10 Jahre, gib die Karte in dernächsten Spielrunde wieder ab.

Konsum-KarteFlugzeugKosten: 1000 Geld Energieverbrauch: 25 Energie Das Flugzeug hält 10 Jahre, gib die Karte in dernächsten Spielrunde wieder ab.

Konsum-KarteUrlaub im InlandKosten: 20 Geld Energieverbrauch: 5 Energie Mit dieser Karte machst du 10 Jahre lang Urlaub; gibsie in der nächsten Spielrunde wieder ab.

Konsum-KarteUrlaub in einem NachbarlandKosten: 30 Geld Energieverbrauch: 10 Energie Mit dieser Karte machst du 10 Jahre lang Urlaub; gibsie in der nächsten Spielrunde wieder ab.





Konsum-KarteUrlaub auf einem anderen KontinentKosten: 50 Geld Energieverbrauch: 20 Energie Mit dieser Karte machst du 10 Jahre lang Urlaub; gibsie in der nächsten Spielrunde wieder ab.

Konsum-KarteUrlaub auf einem anderen KontinentKosten: 50 Geld Energieverbrauch: 20 Energie Mit dieser Karte machst du 10 Jahre lang Urlaub; gibsie in der nächsten Spielrunde wieder ab.

Konsum-KarteEnergiespartechnik, SolaranlageKosten: 20 Geld Energieverbrauch: - 20 Energie Die Energiespartechnik / Solaranlage hält 30 Jahre,gib die Karte nach drei Spielrunden wieder ab.

Konsum-KarteGarten mit BungalowKosten: 50 Geld Energieverbrauch: 10 Energie Das Ferienhaus hält 50 Jahre, du kannst diese Kartebis zum Spielende behalten.





Konsum-KarteGroßes FerienhausKosten: 500 Geld Energieverbrauch: 20 Energie Das Ferienhaus hält 50 Jahre, du kannst diese Kartebis zum Spielende behalten.

Konsum-KarteLuxus-VillaKosten: 5000 Geld Energieverbrauch: 100 Energie Die Luxusvilla hält 50 Jahre, du kannst diese Karte biszum Spielende behalten.

Konsum-KarteGroßes FerienhausKosten: 500 Geld Energieverbrauch: 20 Energie Das Ferienhaus hält 50 Jahre, du kannst diese Kartebis zum Spielende behalten.

Konsum-KarteLuxus-VillaKosten: 5000 Geld Energieverbrauch: 100 Energie Die Luxusvilla hält 50 Jahre, du kannst diese Karte biszum Spielende behalten.

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Simulation “Energiekonsum” – Arbeitsbogen für Schüler

Spielleiter

Du bist Spielleiter, die anderen Schüler sind Mitspieler. Du bist dafür verantwortlich,die Spielregeln vorzustellen, das Spiel anzuleiten, die Karten zu verteilen, nichtbenötigte Karten einzusammeln...

Lies zuerst folgenden Text vor:

Hallo Mitspieler! Ihr seid Bürger dieser Erde.

Drei von euch leben in Asien, einer von euch in Afrika oder Südamerika und einer inEuropa, Nordamerika oder der früheren Sowjetunion.

Drei bis vier von euch leiden ständig oder zeitweilig an Hunger.

Drei von euch haben Dusche, Toilette und Badewanne, zwei von euch haben dasnicht. Ein bis zwei von euch haben nicht einmal sauberes Trinkwasser.

Einer von euch verdient dreimal soviel wie alle anderen vier zusammen.

Vier von euch haben Strom, zwei ein eigenes Radio und einer einen Fernseher.

Nur etwa die Hälfte von euch kann lesen und schreiben.

Nun bekommt jeder von euch seine Rolle zugewiesen.

Nimm nun je eine Karriere-Karte mit der Nummer 1, 2, 3, 5 und 7. Drehe sie um, sodass die Rückseite oben ist, mische die Karten und lass jeden Mitspieler eine davonziehen.

Nun soll jeder Mitspieler vorlesen, was auf seiner Karriere-Karte steht.

Nun lies folgenden Text vor:

Wir wollen jetzt nachspielen, wie wir leben und dabei Energie verbrauchen. Das istkein Wettspiel, es geht nicht darum, dass einer gewinnen soll.

Wir spielen über fünf Runden. Jede Runde steht für einen Lebensabschnitt von zehnJahren.

Zu Beginn jeder Runde habt ihr eine bestimmte Karriere-Stufe erreicht, so wie sieauf eurer Karriere-Karte steht.

Vom Beginn der zweiten Runde an könnt ihr euch beruflich verändern. Wenn aufeuere Karriere-Karte die Aufstiegs-Chance: 1 angegeben ist, könnt ihr dann eureKarriere-Karte entsprechend eintauschen – ihr müsst aber nicht. Ihr zieht zudemeine Ereignis-Karte, die auch zu Veränderungen im Berufsleben führen kann.

Auf eurer Karriere-Karte könnt ihr dann ablesen, wie viel Geld ihr in einer Spielrundefür Konsum übrig habt. Dieses Geld bekommt ihr von mir als Spielgeld.


Dafür könnt ihr euch z.B. Häuser, Autos oder Urlaubsreisen kaufen, so wie ihr eseuch in den nächsten zehn Jahren leisten könnt und leisten wollt. Wenn es dafürnicht reicht oder wenn ihr nicht alles ausgeben wollt, könnt ihr auch sparen.

Zum Ende jeder Runde ermitteln wir, wie viel Energie wir verbraucht haben. Energieverbrauchen wir einerseits für das tägliche Leben und andererseits für Konsum.

Nun geht es so weiter:

Erste Runde

• Die Karriere-Karten sind verteilt.

• Zahle jedem Mitspieler sein Geld aus, das er entsprechend seiner Karriere-Karte für Konsum übrig hat.

• Lege die Konsum-Karten auf den Tisch und lies vor, was anKonsummöglichkeiten zur Auswahl steht.

• Nun kann jeder Mitspieler Konsumkarten kaufen, soweit sein Geld eben reicht.

• Nun wird der Energieverbrauch ermittelt. Dazu sagt jeder Spieler die Werte fürden Energieverbrauch an, die auf seiner Karriere-Karte und auf seinenKonsum-Karten stehen. Erkläre dazu folgendes:

Der Energieverbrauch auf den Karriere-Karten steht für das alltägliche Leben, z.B.die Energie zur Herstellung der Nahrungsmittel, zur Beheizung der Wohnung und dieEnergie für Maschinen, die auf der Arbeit gebraucht werden.

Der Energieverbrauch auf den Konsum-Karten steht für Dinge, die wir uns zusätzlichleisten, z.B. Autos, Ferienhäuser oder Urlaubsreisen.

• Bilde die Summe für jeden einzelnen Schüler und trage den Namen desSchülers sowie den Energieverbrauch in das Spielprotokoll ein. Beachte, dassbei der Konsum-Karte „Energiespartechnik/Solaranlage“ der Wert von 20Energie nicht addiert sondern abgezogen werden muss!

• Bilde zuletzt die Summe des Energieverbrauchs für alle Mitspieler und tragediese in die rechte Spalte des Spielprotokolls ein.

Weitere Runden

• Jeder Spieler, der eine Karriere-Karte mit Aufstiegs-Chance: 1 hat, kannberuflich aufsteigen. Dazu tauscht er seine Karriere-Karte bei dir ein. DerSpieler kann darauf aber auch verzichten, wenn er keine Karriere machen will.

• Jeder Spieler zieht eine Ereignis-Karte. Je nach Ereignis muss er beruflichauf- oder absteigen, indem er seine Karriere-Karte bei dir austauscht.

• Sammle nun die Konsum-Karten ein, deren Gültigkeit abgelaufen ist (z.B. alleKonsum-Karten Auto und alle Konsum-Karten Urlaub).

• Zahle jedem Mitspieler sein Geld aus, das er entsprechend seiner Karriere-Karte für Konsum übrig hat.


• Alle Konsum-Karten liegen noch auf dem Tisch. Jeder Mitspieler kannKonsumkarten kaufen, soweit sein Geld eben reicht.

• Nun wird der Energieverbrauch ermittelt. Dazu sagt jeder Spieler die Werte fürden Energieverbrauch an, die auf seiner Karriere-Karte und auf seinenKonsum-Karten stehen. Bilde die Summe aller angesagten Werte und tragesie in das Spielprotokoll ein.

• Bilde zuletzt die Summe des Energieverbrauchs für alle Mitspieler und tragediese in die rechte Spalte des Spielprotokolls ein.

Nach fünf Runden ist das Spiel beendet. Sammle alle Karten wieder ein.

Energiekonsum – Spielprotokoll – EnergieverbrauchRunde Name: Name: Name: Name: Name: Summe12345

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Grenzen der Energiewirtschaft

• Fossile Energieträger sind nur begrenzt vorhanden.

• Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entsteht CO2, das wichtigste vom Menschen produzierte Treibhausgas.

• Es entstehen weitere schädliche Verbrennungsprodukte wie z.B. Ruß, Feinstaub, Schwefeldioxid und Stickoxide.

• Die Kernenergie ist keine Alternative sondern ein Sicherheitsrisiko.

• Bislang verbraucht eine Minderheit der Menschen den Hauptteil der Energieträger, das ist ungerecht.

Steckbrief CO2

• Natürlicher Bestandteil der Atmosphäre

• Wird (natürlich) von jedem Lebewesen bei der Atmung freigesetzt, entweicht bei Vulkanismus,…

• Wird von grünen Pflanzen als Rohstoff für die Fotosynthese benötigt

• Wird (vom Menschen) bei jeder Verbrennung kohlen-stoffhaltiger Brennstoffe (z.B. Erdöl, Erdgas, Kohle, Holz) freigesetzt; entsteht zudem, wenn Boden zerstört wird

• War 2005 zu 379 ppm (0,0379 Volumenprozent) in der Erdatmosphäre enthalten; das ist eine Steigerung um 35% gegenüber dem Beginn der Industrialisierung (ca.im Jahr 1750)

• Weitere Zunahme in der Atmospäre gilt als sicher

Treibhauseffekt

Kein Treibhauseffekt

Ohne Treibhauseffekt � -18°C an der Erdoberfläche (Durchschnitt)

Natürlicher Treibhauseffekt:

Mit den natürlichen Treibhausgasen � +15°C an der Erdoberfläche (Durchschnitt)

� +33°C

Anthropogener Treibhauseffekt:

Mit den vom Menschen freigesetzten Treibhausgasen� fast +16°C

� Zusätzliche +0,74°C im 20. Jh

� Weitere Zunahme gilt als sicher

CO2 ist das wichtigste vom Menschen freigesetzte Treib-hausgas; es ist zu fast 80% für den anthropogenen Treibhauseffekt zuständig

Erderwärmung – na und?!

Folgende Auswirkungen werden befürchtet:

• Schmelzen von Gletschern

• dadurch Probleme bei der Trinkwasserversorgung sowie

• Anstieg des Meeresspiegels, Überflutung von Küsten

• Zunahme extremer Wetterereignisse (Starkregen, Hitzewellen, Stürme)

• mehr Niederschlag in den höheren Breiten

• weniger Niederschlag in den subtropischen Landregionen (dadurch u.a. auch Probleme in der Landwirtschaft und Hunger)

• Tiere und Pflanzen verändern ihre Verbreitungsgebiete oder werden vom Aussterben bedroht

Klimaschutz und Energie-Diät

Je stärker die Erderwärmung, desto gravierender die Auswirkungen.

Um schwerwiegende Veränderungen im Klima abzuwenden, sollte sich die Atmosphäre um maximal 2°C gegenüber der Zeit vor der Industrialisierung erwärmen.

Dazu sollte die Konzentration von CO2 auf maximal 350 ppm(Millionstel Teile) begrenzt werden.

Aktueller Stand: 379 ppm, Tendenz steigend.

� Zeit für eine Energie-Diät!

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Energie-Diät – warum?

• Fossile Energieträger sind nur begrenzt vorhanden.

• Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entsteht CO2, das wichtigste vom Menschen produzierte Treibhausgas.

• Es entstehen weitere schädliche Verbrennungsprodukte wie z.B. Ruß, Feinstaub, Schwefeldioxid und Stickoxide.

• Die Kernenergie ist keine Alternative sondern ein Sicherheitsrisiko.

• Bislang verbraucht eine Minderheit der Menschen den Hauptteil der Energieträger, das ist ungerecht.

Energie-Diät – was?

• Anthropogenen Treibhauseffekt (vom Menschen verursachte Erderwärmung) auf maximal 2°C begrenzen

• Konzentration an CO2 in der Atmosphäre auf maximal 350 Millionstel Teile begrenzen

• Emissionen an Treibhausgasen bis zum Jahr 2050 auf ca. 2 t pro Mensch begrenzen

Energie-Diät – wie?

„Halbierung des Energiekonsums und Ausbau der erneuerbaren Energien auf 50% bis zum Jahr 2050“(Umweltbundesamt in Deutschland, 2007)

Strategie No. 1: Erhöhung der Energieeffizienz

• aus weniger mehr machen

• z.B. 3-l-Auto, Wärmedämmung von Gebäuden, moderne Heizungen

Strategie No. 2: Nutzung erneuerbarer Energien

• z.B. Sonnenstrahlung, Windenergie, Wasserkraft, Biomasse (Holz, Stroh, weitere pflanzliche und tierische Abfälle, „Energiepflanzen“), ErdwärmeSonnenenergie steht nahezu unbegrenzt zur Verfügung.

• für die Gewinnung von Wärme, Strom und Kraftstoffen

Energie-Diät – wer?

Jeder kann und muss mitmachen:

• Industrie � sparsame Geräte und Produkte herstellen; bei der Produktion sparsam Energie verbrauchen

• Land- und Forstwirtschaft � Abfälle zur Energie-gewinnung nutzen; Energiepflanzen produzieren (soweit das umweltgerecht möglich ist)

• Politik � passende Rahmenbedingungen schaffen, z.B. durch Förderprogramme, Ökosteuern, Vorbildfunktion

• Schulen � energisch Energie sparen, Solaranlage installieren, Ökostrom einkaufen, auf die Probleme hinweisen, Wissen und Fähigkeiten vermitteln

• Privatpersonen � energisch Energie sparen, Ökostrom einkaufen, umweltfreundlich reisen, Solaranlage bauen, Mitstreiter gewinnen

Energie-Diät – wann?

Sofort. Ab heute.

�dort, wo es sich besonders lohnt

�dort, wo wir einen Einfluss haben.

Wir beginnen mit einigen Experimenten bzw. Erkundungsaufträgen.


Die Energie-Diät

Die Energie-Diät – Lehrerinformationen

Teil 1 – Einführung

Mit Hilfe der Folien aus Material energiediaet_11 können Sie zwei grundlegende Strategieneiner „Energie-Diät“ vorstellen: die Energieeffizienz und die Nutzung erneuerbarer Energien.

Teil 2 – Experimente / Erkundungsaufträge

Mit wenigen Experimenten bzw. Erkundungsaufträgen können die Schüler Beispiele fürdiese Strategien kennen lernen.

Diese Aufgaben werden hier arbeitsteilig in Kleingruppen durchgeführt, d.h. jede Gruppeabsolviert nur eine Aufgabe.

Bei großen Klassen können die Aufgaben auch je zweimal vorbereitet werden, so dass zweiGruppen gleichzeitig die gleiche Aufgabe bearbeiten. Wenn mehr Zeit zur Verfügung steht,können die Gruppen aber auch durch alle Stationen rotieren.

Hier werden mehr Aufgaben vorgeschlagen als durchgeführt werden müssen – daherkönnen Sie die Aufgaben entsprechend dem Leistungsstand der Klasse bzw. derAusstattung Ihrer Bildungseinrichtung auswählen.

Sie können auch andere passende Aufgaben mit aufnehmen.

Beleuchtung

Lernziel: Energiesparlampen bzw. LED-Lampen sind wesentlich effizienter als Glühlampenbzw. Halogenlampen.

Materialien:

• Lampenkörper (z.B. Klemmstrahler) mit Glühlampe z.B. 60 W

• Lampenkörper (z.B. Klemmstrahler) mit Energiesparlampe z.B. 15 W

• Anschlusskabel

• Energiekostenmessgerät bzw. geeignetes Amperemeter oder Multimeter (diese sollten ohne zusätzlicheVerkabelungen mitden Netzsteckern der Lampen kompatibel sein)

• evtl. zusätzlich Halogenstrahler komplett z.B. 60 W sowie Lampe mit LED z.B. 10 W

• evtl. Stativmaterial zum Anklemmen der Strahler

Versuchsaufbau: wird von den Schülern realisiert.

Standby-Verluste

Lernziel: Erkennen, dass viele elektronische Geräte auch dann Strom verbrauchen, wennsie gar nicht benutzt werden.


Materialien:

• Energiekostenmessgerät

• Zugang zu elektronischen Geräten in der Schule, z.B. im Computerraum (Computerund Zubehör), im Sekretariat (Kopierer, Faxgerät) oder im Clubraum (Videorecorder,Musikanlage)

Versuchsaufbau: wird von den Schülern realisiert.

Achten Sie darauf, dass die Schüler für dieses Experiment elektronische Geräte kurzzeitigvom Netz trennen müssen. Dafür müssen diese ordnungsgemäß ausgeschaltet werden, umBeschädigungen oder Datenverlust zu vermeiden.

Anrufbeantworter, Faxgeräte oder Videorecorder haben unter Umständen keinenAusschalter (und keinen Aus-Modus). Hier ist die Gefahr von Datenverlusten (z.B. Ansageauf dem Anrufbeantworter) relativ hoch. Daher sollten hier zunächst die Verantwortlichenkonsultiert werden.

Erneuerbare Energien (Photovoltaik, Solarthermie, Windenergie)Lernziel: Erkennen, dass wir die erneuerbaren Energien für die Produktion vonWärmeenergie bzw. elektrischer Energie nutzen können.

Materialien: Modelle bzw. Modellbausätze von

• Photovoltaik

• Solarthermie

• Solarkochern

• Windrad

Versuchsaufbau:

Mit einem Solarkocher oder einem Modell einer solarthermischen Anlage könnte z.B. eineTemperatur-Zeit-Kurve aufgenommen und der Wirkungsgrad berechnet werden.

An einem Windrad oder einer Fotovoltaik-Anlage könnte untersucht werden, welcheFaktoren die erzielte Leistung beeinflussen.

Der konkrete Versuchsaufbau und die Durchführung richten sich nach den vorhandenenModellen bzw. Bausätzen. Das soll daher hier nicht näher beschrieben werden; hierzu gibtes auch keine Arbeitsbögen für die Schüler.

Spritverbrauch von PersonenkraftwagenLernziel: Erkennen, dass es (relativ) spritsparende Autos gibt.

Materialien: Computer mit Internetanschluss

Versuchsaufbau:

Dies ist eine Rechercheauftrag, ein spezieller Versuchsaufbau ist daher nicht erforderlich.


Teil 3 – Auswertung

Die Schülergruppen stellen vor, welchen Auftrag sie hatten bzw. was sie herausgefundenhaben.

Sie können die gewonnenen Erkenntnisse an der Tafel zusammenfassen, wie in dernachfolgenden Tabelle skizziert. Sie können dabei auch Bereiche, Probleme und Lösungenmit zur Sprache bringen, die in den Experimenten / Arbeitsaufträgen der Schüler keine Rollegespielt haben.

Die Energie-DiätBereich Problem Lösung Unser BeitragElektronischeGeräte

Viele moderne Geräte wieFernseher, Videorecorder,Musikanlagen werden nichtmehr AUS geschaltet,sondern verbrauchen imSTANDBY-Zustand sinnlosStrom.

Geräte vollständig vomNetz trennen, z.B. übereine schaltbareSteckdosenleiste.

1. Computerraum derSchule unter die Lupenehmen.2. SchaltbareSteckdosenleiste fürden eigenen Computerkaufen.

...

...

Heizenergie Unterrichtsräume sollten auf20°C beheizt werden. 1°Cmehr bedeutet einen 6%höheren Verbrauch anHeizenergie. Wenn esdeutlich kühler ist, wird esungemütlich.

Temperaturenkontrollieren undHeizung entsprechendeinstellen.

Im Klassenraum einThermometeraufhängen. Soweitmöglich,Heizungsventileentsprechendeinstellen; ansonstenHausmeisteransprechen.


Die Energie-Diät – Arbeitsbogen für Schüler

Beleuchtung

Sicherheitshinweis: Bei diesem Experiment arbeitet ihr mit Netzstrom. Seidentsprechend vorsichtig!

Die Glühlampe kann heiß werden. Fasst das Glas nicht an.

Informiert euch vorab beim Lehrer, wie das Messgerät funktioniert.

1. Steckt den Stecker des Messgerätes in die Steckdose. Wenn es ein Energiekostenmessgerät ist, stellt es so ein, dass die Leistung(W) angezeigt wird. Wenn es ein Amperemeter oder ein Multimeter ist, stellt es so ein, dass dieStromstärke (mA) angezeigt wird.

2. Steckt den Stecker des Strahlers mit Glühlampe in das Messgerät. Schaltetdie Lampe ein.

3. Lest den Messwert ab und schreibt ihn euch auf.

4. Schaltet den Strahler / die Lampe wieder aus und zieht den Stecker aus demMessgerät.

5. Steckt nun den Stecker des Strahlers mit Energiesparlampe in das Messgerät.Schaltet die Lampe ein.

6. Lest den Messwert ab und schreibt ihn euch auf.

7. Schaltet nun den Strahler / die Lampe wieder aus und zieht den Stecker ausdem Messgerät.

8. Verfahrt ggf. für weitere Lampen genauso.

9. Vergleicht nun die Leistungen (Energieverbrauch, in W) der untersuchtenLampen miteinander. Ggf. müsst ihr euch die Leistung erst berechnen, es giltW = U * I (Leistung = Spannung * Stromstärke)

10.Überlegt nun, warum die verschiedenen Lampen eine unterschiedlicheLeistung (einen unterschiedlichen Stromverbrauch) haben. Schreibt eureGedanken auf.



Standby

Sicherheitshinweis: Bei diesem Experiment arbeitet ihr mit Netzstrom. Seidentsprechend vorsichtig!

Informiert euch vorab beim Lehrer, wie das Messgerät funktioniert.

Für dieses Experiment müsst ihr die zu untersuchenden Geräte vom Netz trennen,um das Messgerät einzubauen. Schaltet die Geräte vorher ordentlich aus (fahrt z.B.einen Computer zunächst herunter), sonst könnt ihr die Geräte beschädigen, bzw. eskönnen Daten verloren gehen.

1. Schaltet das zu untersuchende Gerät aus.

2. Steckt den Stecker des Energiekostenmessgerätes in die Steckdose. Stellt esso ein, dass die Leistung (W) angezeigt wird.

3. Steckt den Stecker des zu untersuchenden Geräts in das Messgerät. Beieinigen Geräten wird jetzt garnichts sichtbares passieren; andere Geräte(ohne Ausschalter, z.B. Faxgerät) werden von selbst in einenBereitschaftszustand übergehen. Wartet einen Augenblick, bis dasabgeschlossen ist.

4. Schaut auf die Anzeige des Messgeräts, lest den Messwert ab und notiert ihnim Protokoll unter „aus / standby“.

5. Sofern das möglich ist (z.B. Kopierer, Computer) schaltet nun das Gerät an.Wartet kurz, bis es gestartet hat. Macht nichts weiter (also kopiert nicht bzw.arbeitet nicht am Computer). Lest nun den Messwert vomEnergiekostenmessgerät ab und notiert ihn euch ebenfalls im Protokoll.

6. Schaltet das Gerät wieder aus und zieht den Stecker aus dem Messgerät.

7. Verfahrt ggf. für weitere Geräte genauso.

8. Überlegt nun, warum einige Geräte auch dann Strom verbrauchen, wenn sienicht benutzt werden..


Protokoll Standby-Verluste

Gerät Verlust (Beispiel; in W) Verlust (gemessen, in W) Kosten pro Jahr*

DVD-Spieler 15

PC-Lautsprecher 10

Tintenstrahldrucker 12

Farblaserdrucker 103

Lautsprecher 57

Festplattenrecorder 63

Quelle: Umweltbundesamt (2008): Energiesparen im Haushalt. Tipps und Informationenzum richtigen Umgang mit Energie. Download unterwww.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/188.pdf *Das Umweltbundesamt berechnet die Kosten pro Jahr für Deutschland mit 1,46 € pro WattDauerbetrieb. Die Schüler können das auch anhand aktueller Strompreise selberausrechnen. (P=W*t also Stromverbrauch im Jahr = Leerlaufverlust * Stunden im Jahr;aktuellen Strompreis verwenden.)



Spritverbrauch von Personenkraftwagen

1. Was für ein Auto fahren eure Eltern bzw. euer Lehrer?

2. Informiert euch im Internet, wie viel Sprit diese Autos auf 100 km verbrauchen!Notiert euch die Angaben und die Informationsquellen!

3. Informiert euch im Internet, welche Autos als besonders sparsam gelten undwie viel Sprit diese auf 100 km verbrauchen. Schreibt euch auch dieseInformationen sowie die Informationsquellen auf.

4. Wovon hängt eurer Meinung nach der Spritverbrauch eines Autos ab? Tragtmöglichst mehrere Einflussfaktoren zusammen und schreibt sie auf.

5. Findet ein spritsparendes Auto, das euch gefällt und stellt dieses nachher derKlasse vor.

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