energie ag macht schule

Physik, 6./7. Schulstufe
ENERGIE AG
MACHT SCHULE
NUTZEN
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Strom richtig nüt
STROM R
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ELEKTR
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Elektrischen Strom richtig nutzen
MACHT SCHULE
Sehr geehrte Lehrerinnen und Lehrer, liebe Eltern!
Das Wissen unserer Kinder ist das entscheidende Kapital für die Zukunft. Wir alle tragen Verantwortung
dafür, dass wir den Jugendlichen die bestmögliche Ausbildung zuteilwerden lassen. Die Energie AG
Oberösterreich bekennt sich zu ihrer Verantwortung für kommende Generationen und speziell für die
Jugend.
Unter dem Motto „Energie AG macht Schule“ wurde das Schulprogramm der Energie AG neu gestartet.
Damit stehen für alle Schulstufen der Volksschulen bzw. der Hauptschulen und Gymnasium-Unterstufen
lehrreiche und vor allem interessante Unterlagen rund um Energie, Entsorgung und Wasser zur Verfügung.
Die Energie AG hat sich in mehr als 120 Jahren Unternehmensgeschichte vom reinen Stromversorger zum
Umwelt- und Nachhaltigkeitskonzern entwickelt. Unser Ziel ist es, wichtige Fragen rund um die Themenbereiche Energie, Wasserversorgung und Abfallverwertung für eine saubere Umwelt verständlich aufzubereiten.
Die Energie AG bietet für Schulen auf Anfrage gerne Führungen in ihren Kraftwerken an, in denen anschaulich und spannend der Lehrplaninhalt vertieft werden kann.
Darüber hinaus bieten wir Ihnen die Möglichkeit, Energie in der „Erlebniswelt Energie“ in Timelkam
hautnah zu erleben und im Museum „Stromgeschichten“ die rasante Entwicklung der Energie vom Beginn
bis heute zu sehen und zu begreifen.
Wir wünschen viel Spaß und spannendes Lernen mit den Schulunterlagen der Energie AG!
Generaldirektor Dr. Leo Windtner
Vorstandsvorsitzender
KommR Ing. DDr. Werner Steinecker MBA
Mitglied des Vorstands
Dr. Andreas Kolar
Mitglied des Vorstands
Elektrischen Strom richtig nutzen
Was fällt dir zum Stichwort Energie ein?
Bevor du etwas Neues lernst, ist es sinnvoll, zunächst
einmal in deinen grauen Zellen zu „kramen“ um herauszufinden, was du selbst schon zu diesem Thema weißt.
Also durchsuche dein Gehirn nach Verbindungen zum
Thema Energie. Schreibe so viele Begriffe wie möglich
rund um das Stichwort Energie auf!
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Energie
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Was erwartet dich? – Antworten auf folgende Fragen
1 Was
1.1
1.2
1.3
1.4
ist Energie?
Woher kommt die Energie?
Wie können wir Energie nutzen?
Wie kann Energie für uns arbeiten?
Wohin geht die Energie?
2 Warum soll ich Energie sparsam nutzen?
2.1 Was bedeutet „Energie-Effizienz“?
2.2 Wie kann ich selbst Energie effizient nutzen?
3 Wie
3.1
3.2
3.3
3.4
kann ich sicher mit elektrischer Energie umgehen?
Warum ist elektrischer Strom überhaupt für den Menschen (und für Tiere) gefährlich?
Was muss ich beim Umgang mit elektrischen Geräten im Haushalt beachten?
Wo muss ich beim elektrischen Strom noch aufpassen?
Wie verhalte ich mich richtig bei einem Stromunfall?
Warum das alles?
Meistens nutzen wir Energie (Treib- und Brennstoffe und
elektrischen Strom), ohne darüber nachzudenken. Allzu
oft sind wir dabei verschwenderisch oder begeben uns
sogar in Gefahr.
Wie du Energie und im Besonderen elektrische Energie
richtig nutzen kannst, das erfährst du hier.
1
Elektrischen Strom richtig nutzen
1
MACHT SCHULE
Was ist Energie?
Denker gefragt!
3 kannst du Energie in der Natur finden?
2
1a Wo
3
6 Trage die Begriffe in das Kreuzworträtsel ein.
Das Wort Energie leitet
sich aus dem Griechischen ab.
6
Wenn du es zerlegst, kannst du es leichter verstehen:
Die Vorsilbe „en“ steht für „in, innen“. „-ergie“ kommt
vom griechischen „ergon“ und bedeutet „Arbeit, Werk“
bzw. „Wirken“. Du kannst die Energie also als ein
„Arbeiten und Wirken von innen“ verstehen:
Wer / Was Energie in sich hat, kann arbeiten /
wirken.
6
1.1 Woher kommt
die Energie?
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6
2
3
5
5
5
2
1
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7
6
6
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4
3
In der Natur begegnet uns Energie in vielen unterschiedlichen Formen:
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5
4
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1
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4
2
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1.2 Wie können wir Energie nutzen?
5
Der Mensch nutzt
5 viele Energieformen aus der Natur. Dabei kannst du zwei
große Gruppen unterscheiden: Die Energieträger, die erneuerbar sind
(Wasser, Wind, Sonne, Pflanzen ...), und die Energieträger, die begrenzt
1
7
vorhanden sind. Dazu gehören die sogenannten fossilen Brennstoffe wie
Erdöl, Erdgas und Kohle, aber auch radioaktiver Kernbrennstoff.
In Raffinerien entsteht aus Erdöl z.B. Heizöl oder Benzin. In Kraftwerken wird z.B. aus Wind, Wasser und Brennstoffen elektrische Energie.
4 zu befördern und / oder
Energieformen, die wir nutzen können, sollen leicht
leicht zu speichern sein. Wir nutzen Energie z.B. in Form von Brenn- und
Treibstoffen und elektrischer Energie.
7
1
Denker gefragt!
4
1b Welche Brenn- und
Treibstoffe kennst du? Woraus
werden sie hergestellt? Wofür
werden sie genutzt?
7
7
4
1.3 Wie kann Energie für uns arbeiten?
Bei der Umwandlung von Energie in mechanische Arbeit wird Arbeit verrichtet. Als elektrische Energie bezeichnet man Energie, die mittels der Elektrizität übertragen oder in elektrischen Feldern gespeichert wird. Bei der
Übertragung von Energie mit Hilfe der Elektrizität spricht man dann von
elektrischer Arbeit.
1.4 Wohin geht die Energie?
Ein wichtiger Grundsatz in der Physik ist der Energieerhaltungssatz. Er besagt,
dass Energie nicht einfach erzeugt werden oder verschwinden kann. Energie
kann immer nur durch Umwandlung aus einer Energieform entstehen. Auch
bei der Nutzung findet kein Verbrauch, sondern eine Umwandlung statt.
2
Forscher gefragt!
1c Beobachte, wo du Energie
nutzt! Wo ist dir Energie in
Form von Brenn- und Treibstoff
bzw. elektrischem Strom eine
besondere Hilfe?
MACHT SCHULE
2
Elektrischen Strom richtig nutzen
Warum soll ich Energie sparsam nutzen?
Ein Leben ohne nutzbare Energie wie elektrischen Strom
ist für uns kaum noch vorstellbar. Die Nutzung von Energie nimmt ständig zu. Das hat mehrere Gründe: Zum
einen nimmt die Weltbevölkerung beständig zu, zum
anderen übernehmen immer mehr Maschinen Arbeiten,
die früher Menschen verrichtet haben – und das braucht
Energie.
Zum richtigen Umgang mit Energie gehört zunächst der
sparsame Umgang: Du lernst nun vier Gründe kennen,
warum es sinnvoll und notwendig ist, Energie sparsam
zu nutzen:
1. Grund: Rohstoffe werden knapp
Ein Großteil der Energie, die wir nutzen, stammt von
nicht erneuerbaren Energieträgern. Diese Rohstoffe, wie
Erdöl, Erdgas und Kohle, müssen im Ausland gekauft
werden, weil es in Österreich nicht genug davon gibt.
Für uns sind im Augenblick noch ausreichend Rohstoffe
da. Aber auch in Zukunft, in vielen Jahren, wenn du
selber schon Kinder hast, sollen noch solche Rohstoffe
vorhanden sein. Sie werden nämlich für die Herstellung
von vielen Dingen wie zum Beispiel Kunststoffe und
Medikamente benötigt.
2. Grund: Luftschadstoffe
Energiesparen ist Umweltschutz. Bei der Nutzung von
fossilen Brennstoffen wird unter anderem CO2 frei.
Wissenschaftler gehen heute davon aus, dass CO2 zur
weltweiten Veränderung des Klimas beiträgt.
Denker gefragt!
Die elektrische Arbeit wird mit der Formel
Leistung (in Watt) • Zeit (in Sekunden) berechnet.
Die Einheit für die elektrische Arbeit ist 1 Watt
sekunde (Ws) oder 1 Joule (J).
2008 hieß es „Ofen aus“ für das über 55 Jahre alte
Kohlekraftwerk in Timelkam.
3. Grund: Kraftwerke „existieren“ nicht ewig
Nach vielen Jahren des Betriebs müssen sie stillgelegt
werden und es müssen neue Kraftwerke gebaut werden. Je mehr elektrische Energie benötigt wird, desto
mehr Kraftwerke braucht man zusätzlich.
4. Grund: Energie kostet Geld
Wer Energie nutzt, muss dafür bezahlen. Der sparsame
Umgang mit Energie hilft also auch - Geld zu sparen.
Die Menschheit setzt zunehmend auf erneuerbare Energiequellen: Wasserkraft, Windkraft, Sonnenkraft
und Biomassekraftwerke sind Beispiele, wie umweltfreundliche elektrische Energie bereitgestellt werden
kann. Gleichzeitig können nicht erneuerbare Rohstoffe
gespart werden.
Ein älterer Fernsehapparat hat eine Standby-Leistung von ca. 15 Watt.
2a Er befindet sich rund 20 Stunden pro Tag im
Standby-Betrieb. Wie viel elektrische Energie (in
Ws) verbraucht das Gerät auf diese Weise pro
Jahr?
2b Die Nutzung von elektrischem Strom wird in
Kilowattstunden (kWh) berechnet (3.600.000 Ws
= 1 kWh). Eine kWh kostet rund 0,20 EUR. Wie
viel Geld kostet die in Beispiel 2a) angeführte
Energieverschwendung?
3
Elektrischen Strom richtig nutzen
MACHT SCHULE
2.1 Was bedeutet „Energie-Effizienz“?
Lange Zeit war im Zusammenhang mit Energie immer
vom Sparen die Rede – „Du sollst Strom sparen, du
sollst Energie sparen!“ Was denkst du, wenn du das
Wort sparen hörst? Viele Menschen meinen: „Da muss
ich auf etwas verzichten.“
Es geht aber meist gar nicht um Verzicht - vor allem,
wenn man an verschwenderischen Einsatz von
Energie denkt: Wenn du im Winter das Fenster zum
Lüften aufmachst, läuft die Heizung auf Hochtouren. Viel
Energie wird „zum Fenster hinausgeblasen“.
Setzt man Energie richtig, „mit Köpfchen“ und nicht verschwenderisch ein, dann spricht man von einer „effizienten“ Nutzung. „Energie-Effizienz“ kannst du also
als ein „Sparen ohne Verzichten“ verstehen. Weil „Effizienz“ so ein schwieriges Wort ist, spricht man aber
trotzdem häufig vom Energiesparen.
2.2 Wie kann ich selbst Energie effizient nutzen?
Fürs Energiesparen gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Im Internet finden sich viele Informationen dazu.
Finder gefragt!
www.energieag.at Schulservice
www.energieag.at Vertrieb Kundenangebote
Dort findest du unter „Fair Energy“ / Energieberatung wichtige und nützliche Energiespartipps für dich, deine
Klasse und deine Familie.
Auch auf www.stromeffizienz.de sind eine Menge Informationen zum Thema Energie-Effizienz zu finden.
2c Arbeitet in Gruppen und erstellt eine Liste mit nützlichen Energiespartipps, die ihr selbst als sinnvoll
erachtet. Stellt euch die Ergebnisse gegenseitig vor!
4
Haushalt (kochen, waschen, kühlen, ...)
Freizeit und Unterhaltung (Computer, Spiel
konsole, TV-Gerät ... „Standby-Betrieb“)
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Heizen
Beleuchtung
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Elektrischen Strom richtig nutzen
MACHT SCHULE
3
Wie kann ich sicher mit elektrischer Energie umgehen?
Elektrische Energie ist jene Enerigeform, die uns im
Alltag am häufigsten begegnet - als Strom und elektrische Spannung. Richtig damit umzugehen bedeutet
auch, besonders auf mögliche Gefahren und Sicherheit
zu achten.
3.1 Warum ist elektrischer Strom für Menschen - und Tiere - gefährlich?
Dabei spielen zwei Dinge eine Rolle: Zum einen sind im
Körper selbst ganz schwache elektrische Ströme aktiv:
Muskeln arbeiten durch „Strombefehle“ des Gehirns.
Nerven leiten diese weiter.
Zum anderen sind Flüssigkeiten, besonders wenn sie
Salze enthalten, gute elektrische Leiter. Alle Flüssigkeiten im Körper, wie Blut, Speichel und Schweiß,
sind salzhaltig und damit sehr gute elektrische Leiter.
Kommt der Körper mit elektrischem Strom von außen in
Berührung, so wird dieser in den Körperflüssigkeiten
weitergeleitet. Der Körper ist „verwirrt“ und kann nicht
mehr unterscheiden, was eigene (Strom-)Befehle sind
und was von außen kommt: Das Herz schlägt unregelmäßig, die Muskeln zucken und die Atmung setzt aus.
Außerdem entsteht bei Unfällen mit elektrischem
Strom oft große Hitze. Unfallopfer erleiden häufig
Verbrennungen.
3.2 Was muss ich beim Umgang mit elektrischen Geräten im
Haushalt beachten?
Einfache Tipps zeigen dir, wie du richtig mit elektrischen Geräten umgehst.
Wenn du dich daran hältst, ist elektrischer Strom nützlich und hilfreich!
Verwende Geräte nur, wenn sie nicht beschädigt sind!
Sind Geräte beschädigt, kann es sein, dass ihr Gehäuse beim Betrieb unter
Strom steht.
Verwende Geräte nur für den vorgesehenen Zweck und auf die
richtige Art und Weise!
Verwendest du Geräte nicht zu dem für sie bestimmten Zweck (z.B. einen
Haarfön zum Trocknen von Wäsche), kann es zu einem Kurzschluss wegen
Überlastung kommen. Informationen dazu findest du in der Gebrauchanweisung des jeweiligen Gerätes!
Steckdosen und Stromkabel sind kein Spielzeug!
Haushaltsspannung (230 bzw. 400 Volt) kann lebensgefährlich sein. Darum
versuche nie, selbst defekte Geräte oder Steckdosen zu reparieren! Dafür
gibt es Fachleute. Besonders kleine Kinder versuchen manchmal, Nägel
oder Stricknadeln in Steckdosen zu stecken – hier können Kindersicherungen
vor Unfällen schützen.
Verwende Geräte nie in der Nähe von Wasser!
Wasser ist ein guter elektrischer Leiter: Darum Hände weg vom Fön und
anderen elektrischen Geräten in der Badewanne. Auch ein Radiogerät am
Badewannenrand bedeutet Gefahr für dein Leben!
Vorsicht vor heißen Glühbirnen!
Glühbirnen wandeln einen Großteil der elektrischen Energie in Wärme um.
Darum Vorsicht mit brennbaren Stoffen in der Nähe von Lampen!
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Elektrischen Strom richtig nutzen
MACHT SCHULE
3.3 Worauf muss ich beim elektrischen Strom noch aufpassen?
Mit elektrischem Strom hast du nicht nur im Haushalt
zu tun. Auch im Freien kannst du ihm oft begegnen:
Es kann gefährlich werden, wenn du Leitungen, die
elektrischen Strom führen, zu nahe kommst! Sie führen
oft Hochspannung. Du musst sie gar nicht berühren, um
dich der Gefahr eines elektrischen Schlags auszusetzen.
Schon in einiger Entfernung kann „der Funke“ überspringen und gefährliche Verletzungen verursachen. Grundsätzlich gilt: Je breiter die Stromleitungen sind, desto
größer ist die Gefahr!
Wo sind solche Leitungen?
Stromleitungen auf Strommasten
™™ Pass auf, wenn du auf Bäume, Leitern, ... hinaufkletterst. In der Nähe könnten Leitungen sein – halte
Denker gefragt!
3a Schau dir die Bilder oben
an. Was würdest du jeweils zu
dieser Person sagen? Warum
ist ihr Verhalten gefährlich?
genügend Abstand (im Zweifelsfall immer einen Mindestabstand von 4 m einhalten)!
™ ™ Pass mit Dingen auf, die in weite Höhen ragen (z.B.
Drachen, Leiter ...)
™ ™ Manchmal kann es passieren, dass Stromleitungen
abreißen – halte einen Abstand von mindestens
10 m. Berührt das Seil den Boden, so steht dieser
unter Strom! Über die Polizei kannst du im Notfall
das zuständige E-Werk erreichen.
Oberleitungen von Bussen, Straßenbahnen und Zügen
™ ™ Immer wieder liest und hört man in den Medien von
Jugendlichen, die als Mutprobe auf Züge klettern.
Warum das gefährlich ist, weißt du mittlerweile
schon selbst.
Forscher gefragt!
3b Wo findest
du in deiner
Umgebung solche
Warnhinweise?
Hochspannung
Lebensgefahr
3.4 Wie verhalte ich mich richtig bei einem Stromunfall?
Stromunfälle können im Haushalt und im Freien passieren. In jedem Fall solltest du folgende Dinge beachten:
einen Notausschalter oder kannst einfach den
Stecker ziehen)!
1.Als oberstes Gebot gilt: Bringe dich selbst nicht
in Gefahr. Halte deshalb vor allem genügend
Abstand zu der betreffenden Gefahrenquelle!
3.Rufe die Rettung an und hole zusätzlich Hilfe von
Erwachsenen!
2.Wenn es dir gelingt, unterbrich den Stromkreis
(vielleicht findest du einen Sicherungskasten oder
6
4. Warne Menschen, die sich möglicherweise unbewusst in den Gefahrenbereich begeben!
Elektrischen Strom richtig nutzen
MACHT SCHULE
Was fällt dir jetzt alles zum Thema Energie ein?
„Stürme dein Gehirn“ (Brainstorming) und schreib alles auf, was du nun über Energie weißt!
ENERGIE
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Elektrischen Strom richtig nutzen
MACHT SCHULE
Zusammenfassung – Der Kern der Sache
Überlegt gemeinsam, was nun „der Kern der Sache“ ist – was sind die Inhalte, die ihr wissen sollt?
In der Physik bedeutet Energie zu haben, arbeiten zu
können. In der Natur hat Energie viele Gesichter: Sie
begegnet uns z.B. in Sonne, Wind, Wasser, in Pflanzen und in fossilen Rohstoffen. Der Mensch hat gelernt,
diese Energieformen zu nutzen. Er tut dies in Form von
Treibstoffen, Brennstoffen und elektrischem Strom. Im
Alltag dient uns Energie z.B. in Form von Licht, Wärme
/ Kälte und Bewegung. Energie kann nicht erzeugt
oder verbraucht werden. Wenn sie uns begegnet, ist
dies das Ergebnis eines Prozesses der Umwandlung Energie geht von einer Form in die andere über.
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Energie effizient zu nutzen bedeutet, sie nicht gedankenlos zu verschwenden. Energiesparen ist aus mehreren Gründen wichtig (Rohstoffe, Luftschadstoffe,
Kraftwerke, Geld). Dazu gibt es zahlreiche Tipps und
Tricks, die du ganz einfach befolgen kannst.
Energie richtig zu nutzen heißt vor allem auch, auf
Sicherheit zu achten! Dabei geht es in erster Linie um
den sicheren Umgang mit dem elektrischen Strom im
Haushalt und im Freien. Hältst du dich an einfache
Regeln, dann ist elektrischer Strom ein nützlicher Helfer!
MACHT SCHULE
Elektrischen Strom richtig nutzen
Lehrling bei der Energie AG –
Eine Ausbildung mit Zukunft
Die Energie AG Oberösterreich bekennt sich seit sieben Jahrzehnten zu einer umfassenden
und intensiven Ausbildung im Konzern. Diese Qualitätsausbildung spiegelt sich Jahr für Jahr
in den Lehrlingswettbewerben wider, bei denen die Lehrlinge der Energie AG stets unter den
besten ihres Jahrganges zu finden sind. Weit mehr als die Hälfte aller bisher im
Unternehmen ausgebildeten Lehrlinge sind noch heute in der Energie AG Oberösterreich tätig
und mittlerweile bis in Führungspositionen aufgestiegen.
Wir bieten in folgenden Berufen eine Lehrlingsausbildung:
• Elektrotechnik (Hauptmodul Energietechnik)
• Maschinenbautechnik
• Bürokaufmann/-frau
Schnupperlehre
Für interessierte Jugendliche bieten wir in der Lehrwerkstätte in Gmunden eine ein- bzw.
zweitägige Schnupperlehre im Rahmen einer Schulveranstaltung an.
Weitere Infos unter:
Whatchado-Lehrlingsvideos:
© Energie AG Oberösterreich, Linz
Alle Rechte vorbehalten, insbesondere das Recht der Verbreitung (auch durch Film, Fernsehen, Internet, fotomechanische
Weitergabe, Bild-, Ton- und Datenträger jeder Art) und der auszugsweise Nachdruck. Die Kopiervorlagen sind urheberrechtlich geschützt. Der Erwerber ist berechtigt, davon Vervielfältigungen in Klassensätzen ausschließlich für den eigenen
Gebrauch herzustellen. Alle weiteren Vervielfältigungen sind nach dem Urheberrecht unzulässig.
Sofern nicht anders angegeben: Fotos © Energie AG Oberösterreich, Abdruck honorarfrei bei Bildhinweis: Energie AG
Auflage (2015)
Gedruckt in Österreich
Wir bitten um Verständnis, dass wir uns aus Gründen der leichteren Lesbarkeit im Text größtenteils auf die allgemein übliche
– von uns jedoch absolut geschlechtsneutral verstandene – männliche Form für Personenbezeichnungen beschränken.
Impressum:
ENERGIE AG Oberösterreich
Postfach 298 ∙ Böhmerwaldstraße 3 ∙ 4020 Linz, Austria
Service-Nummer: 0800 81 8000
Service-Fax: 0800 81 8001
E-Mail: [email protected]
Internet: www.energieag.at; www.wir-denken-an-morgen.at
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