Frage (Klassenstufe 7-11)

Energie
Energie ist die Grundlage für unseren Wohlstand, unsere Bequemlichkeit
und unsere Mobilität. Eine Krise in der Energiewirtschaft kann unsere
moderne Gesellschaft zum Stillstand bringen. Zur Zeit der Industriellen
Revolution beruhte die Energieversorgung hauptsächlich auf der Kohle.
Seit Mitte des 19. Jahrhunderts begannen Erdöl und Erdgas die Kohle zu
ersetzen. Im letzten Viertel des 20.Jahrhunderts wurde schließlich in
steigendem Maße Kernenergie genutzt. Man hoffte, damit über eine
billige, umweltfreundliche und reichlich vorhandene Energiequelle zu
verfügen. Unglücke wie Fukushima und Tschernobyl sowie die seit
Jahrzehnten andauernde Suche nach einem Endlager für Atommüll haben
uns eines Besseren belehrt. Heute sind fossile Energieträger noch immer
die von uns am meisten genutzte Energiequelle. Allerdings werden sie uns
Quelle: Fotolia
nicht ewig zur Verfügung stehen. Überdies wird durch ihre Verwendung
Kohlendioxid freigesetzt, einer der Hauptverursacher des Klimawandels. In Deutschland setzt man seit der Energiewende
auf Erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit. Die ist langfristig sicher der richtige Weg, doch gibt es auch hier noch viele
ungelöste Probleme, wie z.B. die vom Wetter abhängige Energieproduktion, das Problem der Stromtrassen und das der
Monokulturen bei Biogasanlagen. Umso mehr Bedeutung bekommt in diesem Zusammenhang das Energiesparen.
Frage (Klassenstufe 7-11)
Energie aus dem Abwasserkanal
Fangen wir zuhause an - nicht nur, weil es für uns alle am anschaulichsten ist, sondern, weil in der Tat in Deutschland die
Gesamtheit der Privathaushalte (im Vergleich zu Industrie, Verkehr und Gewerbe) am meisten Strom verbrauchen. Wie
und wo können wir dort sparen? Ein Bereich, in dem hohe Einsparungen möglich sind, ist die Heizung.
Füllt den Lückentext mit den folgenden Begriffe aus:
Brennwertkessel, Wärmetauscher, Solarthermie, Photovoltaik, Passivhaus, Wärmepumpe, Energie
Erneuerbare Energien kann man auch im Privathaushalt einsetzen. Auf den Dächern sieht man häufig Paneele, die
Sonnenenergie „einfangen“. Sie wird entweder genutzt, um Wärme zu gewinnen – dann spricht man von
Lösung:
Solarthermie
oder man gewinnt mit Hilfe der
Lösung:
Photovoltaik
Strom. Moderne
Lösung:
Brennwertkessel
- gleich, ob mit Öl, Gas oder Pellets betrieben – nutzen auch die Kondensationswärme aus dem Abgas. Manche
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- gleich, ob mit Öl, Gas oder Pellets betrieben – nutzen auch die Kondensationswärme aus dem Abgas. Manche
Häuser nutzen aber gar keine Brennstoffe mehr, sondern gewinnen die Wärme aus der Umwelt mit Hilfe einer
Lösung:
Wärmepumpe
In Kombination mit einer guten Dämmung kommt man im Idealfall (fast) ohne Heizung aus und kann die
komplette Wärme aus dem System und über Abwärme gewinnen. Ein Gebäude, das weniger als 15 KWh
Heizenergie pro m² und Jahr benötigt, nennt man
Lösung:
Passivhaus
Für größere Gebäude mit hohem Wärmebedarf wie Ämter, Seniorenzentren, Schulen, Hallenbäder und größere
Wohnprojekte lohnt es sich außerdem, Wärme aus Abwasser zurückzugewinnen. Immer dann, wenn wir duschen,
die Wasch- oder Spülmaschine laufen lassen, leiten wir wertvolle
Lösung:
Energie
in Form von Wärme über das Abwasser ungenutzt in den Kanal. Selbst im Winter hat unser Abwasser noch eine
Temperatur von 10 – 15 °C. Man kann diese Wärme im Abwasserkanal oder der Kläranlage zurückgewinnen:
Über einen
wird dem Abwasser Wärme entzogen. Die zurückgewonnene Energie kann für Heiz- bzw. Kühlzwecke sowie zur
Warmwasserbereitung genutzt werden.
Lösung:
Wärmetauscher
Zusatzfrage (Klassenstufen 8-11)
Energiesparen:
Einige Experten sagen, dass alleine durch Sparmaßnahmen der Energieverbrauch der Industrienationen auf die Hälfte
reduziert werden kann.
Grundsätzlich gibt es zwei Arten der Energieeinsparung: Zum einen kann man aktiv Energie sparen, indem man ein Gerät,
das nicht benötigt wird, ausschaltet oder das Licht ausschaltet, wenn man den Raum verlässt oder aber Stand- by- Geräte,
wie Fernseher oder Computer, am Abend vom Netz nimmt.
Zum anderen gibt es den Bereich der Energie- Effizienz.
Was versteht man hier unter dem Begriff Energie- Effizienz? (Bitte nicht einfach die Wikipedia- Definition
kopieren.)
Lösung:
Die Energieeffizienz ist ein Maß dafür, wie viel Energie man aufwendet oder verbraucht, um einen bestimmten, genau
definierten Nutzen zu erreichen. Hierunter versteht man den Einsatz von energiesparenden elektrischen Geräten oder auch
eine gute Dämmung von Häusern und Gebäuden. Beispiel: Wenn ein Herd weniger Energie verbraucht, um darauf 1 Liter
Wasser von anfänglich 20 °C zum Kochen zu bringen als ein anderer, dann ist er energieeffizienter.
Zusatzfrage (Klassenstufen 9-11)
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Zurück zum aktiven Sparen:
Viele moderne Geräte verfügen über einen Standby- Betrieb, was ihnen erlauben soll schnellstmöglich den Normalbetrieb
wieder aufzunehmen. So verbrauchen Fernseher, Audio- Anlage, Computer, Kaffeevollautomat und viele andere Geräte
im Stand- by Strom, selbst wenn niemand zu Hause ist.
In deutschen Privathaushalten machen nach Berechnungen der Deutschen Energie- Agentur (dena) 11% des
Stromverbrauchs aus.
Inzwischen müssen Aufgrund der Ökodesign- Richtlinie der EU moderne Elektrogeräte, die in Europa auf den Markt
gebracht werden, Mindeststandards an Energieeffizienz erfüllen.
Neue TV- Geräte dürfen im Stand- by- Modus maximal 0,5 Watt verbrauchen. Ältere Geräte verbrauchen jedoch deutlich
mehr.
Ein moderner Fernseher (32 Zoll) verbraucht im Durchschnitt 41 Watt im Betrieb und 0,45 Watt im Stand- byModus.
Welcher Verbrauch ergibt sich für den Stand- by- Modus bzw. die Betriebszeit, wenn 4 Stunden pro Tag der
Fernseher läuft und er den Rest der Zeit im Stand- by- Modus verbringt? Insgesamt läuft der Fernseher 7 Jahre
lang.
Lösung:
41*4*365*7=419,02 kWh
0,45*20*365*7=22,995 kWh
2014 gab es 40,2 Millionen Haushalte in Deutschland. Nehmen wir an, dass jeder dieser Haushalte einen Fernseher besitzt
und diesen im Standby- Betrieb betreibt, so verbrauchen diese in einem Jahr 13205700 kWh!
Zusatzfrage (Klassenstufe 10-11)
Wärmeenergie
Die meiste Energie in Deutschlands privaten Haushalten (ca. 75%) wird für Raumwärme aufgewendet. Eine der
effektivsten Methoden, das Haus vor Wärmeverlust zu schützen und somit den Energieverbrauch zu senken, ist die
Wärmedämmung der Fassade. Hierbei kommen die unterschiedlichsten Materialien zum Einsatz. Diese können aus
synthetischen, mineralischen oder natürlichen Ausgangsstoffen bestehen.
Ordne die folgenden Materialen der richtigen Beschreibung zu:
Polystyrol, Zellulose, Mineralwolle, Schafwolle, Blähton, Polyester, Schaumglas , Perlite
Dämmstoffe aus organisch- natürlichen (nachwachsenden) Rohstoffen:
Lösung:
Lösung:
Schafwolle
Zellulose
Dämmstoffe aus organisch- synthetischen Rohstoffen:
Lösung:
3
Lösung:
Polystyrol
Polyester
Dämmstoffe aus anorganisch- natürlichen Rohstoffen:
Lösung:
Lösung:
Blähton
Perlite
Dämmstoffe aus anorganisch- synthetischen Rohstoffen:
Lösung:
Lösung:
Mineralwolle
Schaumglas
Quelle: http:// dechemax.de/- p-122606- quickedithide-1- frage-8.htm? rewrite_engine=id
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