Müllverbrennungsanlage... dargestellt mit Geräuschen

Transkript

1 Müllverbrennungsanlage dargestellt mit Geräuschen Die SchülerInnen lernen, Vermutungen zu formulieren und zu begründen. Die Schüler und Schülerinnen lernen, Fragen zu formulieren, um mehr Informationen zu erhalten. Insbesondere sollte darauf geachtet werden, dass die SchülerInnen Vermutungen als solche erkennen und entsprechend formulieren. Ihre Vermutungen und die sich daraus ergebenden Fragen, die im Laufe der 2. Projektphase beantwortet werden, sollen die SchülerInnen auf Packpapierbögen übersichtlich und möglichst anschaulich darstellen. Beilage: Kassette mit Hörbeispielen Kennst du Heizkraftwerke? Welche Müllverbrennungsanlagen kennst du? Wo befinden sie sich? Auf der Kassette sind Geräusche, die mit der Entsorgung von Müll zu tun haben. Außerdem hörst du Erklärungen einiger Fachbegriffe. Kannst du die Geräusche zuordnen? Kannst du einige Fachbegriffe der Müllverbrennungsanlage mit eigenen Worten erklären? Woraus sollte deiner Meinung nach eine Müllverbrennungsanlage bestehen? Auf der Kassette stehen mehrere Geräusche und sprachliche Erklärungen zur Verfügung: Track 1 Track 2 Track 3 Track 4 Track 5 Track 6 Track 7 Track 8 Track 9 Track 10 Entladen eines Müllautos Geräusche in der Müllhalde Geräusche und Gespräch in der Leitzentrale (Warte) Kesselraum, Heizgeräusche Gespräche in der Warte, Protokolldrucker Erklärung: Emissions-Messung Erklärung: Verschiedene Arten von Müllbunkern Erklärungen zu Messwerten in der Warte Erklärung: Emissionswert-Anzeige Erklärung: Abwasserreinigung, Rauchgaswäsche Lehrerinformation L1

2 Müllverbrennungsanlage dargestellt mit Bildern ihre Vorkenntnisse und Vermutungen über den Aufbau einer Müllverbrennungsanlage darstellen. die Bilder beschreiben können. Sie sollen versuchen, eine richtige Reihenfolge der Bilder zu finden. Beilage: 2 Bilderreihen Es gibt 2 Bilderreihen. Die Bilder mit der Numerierung 1L, 2L,... sind Auflösungen zu den Detailaufnahmen der Bilderreihe mit den Beschriftungen 1, 2,... Kurze Beschreibung der Bilder, danach die zusammengehörigen Bild nebeneinanderkleben. Der Lehrer kann als Hilfe das Auflösungsfoto vorzeigen. Nach der Begriffszuordnung sollen die Bilder so gereiht werden, wie es möglicherweise für eine Müllverbrennung erforderlich ist (auf Packpapierbogen kleben). Nach der inhaltlichen Besprechung der Müllverbrennungsanlage in der zweiten Projektphase sollen die SchülerInnen die Reihung überprüfen und richtigstellen. Fotonummer Erklärung Fotonummer Erklärung 1... Einwurf des Glascontainers 1L... Deckel von Müllcontainer 2... Maskottchen auf Müllauto 2L... Maskottchen auf Müllauto 3... Registrierung der Müllautos 3L... Müllauto 4... Hand des Kranführers am Steuerhebel 4L... Kranführerkabine 5... Zähne des Greifers im Müllbunker 5L... Greifer 6... Brennkammerfenster 6L... Brennkammerfenster 7... Fernwärmeleitung Wilhelminenspital zum 7L... Fernwärmelogo 8... Schrott nach Müllverbrennung 8L... Schrott nach Müllverbrennung 9... Kanister mit Salzsäure für Rauchgaswäsche 9L... Beschriftung der Rauchgaswäscher Messeinrichtungen für Rauchgas 10L... Kontroll- und Steuerwarte Drucker für Messwerte 11L... Bildschirmanzeige für Messwerte Rauch 12L... Schlot mit Rauch Verpackung für Filterkuchen 13L... Verpackung für Filterkuchen Lehrerinformation L2

3 Woher nehmen die Menschen die Energie? Was sind Energieträger? Die Schüler sollen die Bedeutung von Energieträgern erkennen. Sie sollen die verschiedenen Energiearten aufzählen und nach erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energien ordnen können. Bilder und Namenskarten von Energieträgern Bilder und Namen verschiedener Energieträger werden an die Tafel geheftet. Die Begriffe sollen von den Schülern den Bildern eindeutig zugeordnet werden. Welche Begriffe gehören zu welcher Zeichnung? Woher kommen diese Energieträger? Deshalb werden sie primäre Energieträger genannt. Primäre Energieträger: Wind feste Brennstoffe flüssige Brennstoffe gasförmige Brennstoffe Wasser Erdwärme, Biomasse Sonne Kernenergie Gezeitenenergie Die SchülerInnen sollten Unterscheidungsmöglichkeiten für primäre Energieträger formulieren und sie dementsprechend auf der Tafel ordnen können. Es sind verschiedene Ordnungskriterien zulässig. An der Tafel und auf einem Papierbogen sollen die Energieträger nach erneuerbaren und nicht erneuerbaren sortiert sein. AB: Primäre Energiequellen Ziel des Blattes: Die Schüler und Schülerinnen sollen den Begriff der Primärenergie erklären können, sowie primäre Energieträger nennen können und zwischen erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energieträgern unterscheiden können. Nun versuchen die Schüler, jene Energieträger herauszufinden, die für Heizzwecke genutzt werden können. Welche Kriterien waren für eure Ordnung wichtig? Im Lauf der Zeit haben sich die Ordnungskriterien geändert. Heute ist die wichtigste Einteilung nach erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energieträgern. Wir unterscheiden zwischen erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energieträgern. Danach sollen die Schüler Gründe angeben, warum sie einen Lehrerinformation L3

4 Es müssen die Begriffe Abgase und Umweltbelastung genannt werden. Es gibt bei den Zeichnungen Energieträger, die unter einen bestimmten Oberbegriff eingeteilt werden können: Brennstoffe. Welchen der abgebildeten Brennstoffe würdest du in deiner Wohnung verwenden und warum? bestimmten bevorzugen. Brennstoff Brennstoffe sind feste, flüssige oder gasförmige Stoffe, bei deren Verbrennung Wärmeenergie frei wird. Was gefällt und was missfällt dir an einem bestimmten Brennstoff? Lehrerinformation L4

5 Auch Mist ist wertvoll! Im Müll steckt ebenso Energie bemerken, dass Müll ebenfalls als Brennstoff verwendet wird, und somit die Aufgabe des Mülls als Energieträger erkennen. Sie sollen erkennen, dass es wichtig ist, Müll richtig zu trennen. in der Lage sein, die Aufgabe von Müll (Mist) als Energieträger zu erkennen. AB, Folie: Was passiert mit dem Müll? Was gehört alles zum Müll? Was passiert mit dem Müll? Wie kann Müll getrennt werden? Wohin kommt der getrennte Müll? Jeder bearbeitet sein AB alleine, danach Kontrolle durch Aufschreiben auf der Overheadfolie. Nur getrennter Müll kann sinnvoll verwertet werden! erkennen, dass der Restmüll, d. h. der nicht wiederverwertbare Müll, auf einer Deponie gelagert oder in einer Müllverbrennungsanlage (MVA) verbrannt werden kann. Welche Möglichkeiten gibt es in Wien, um den Restmüll zu beseitigen? Was ist eine Deponie? (Nur Klärung des Begriffes) den Begriff Heizwert erarbeiten und verstehen. Experiment: Heizwert Was verstehen wir unter dem Begriff Heizwert? Wie wird der Heizwert noch angegeben? kwh: Umrechnungsmöglichkeit: 1 kwh = 3,6 MJ Unter Heizwert versteht man die Wärmeenergie, die 1 kg eines Brennstoffes beim Verbrennen abgibt. Diese wird in MJ angegeben. MJ = Megajoule (Joule ist die Maßeinheit der Energie.) Mega = 1 Million Lehrerinformation L5

6 Sondermüll - Müll bleibt doch Müll Was ist denn das? erkennen, dass es Abfälle gibt, die zum Sondermüll gehören. Sie sollen erfahren, warum Sondermüll nicht in andere Müllcontainer geworfen werden darf. erkennen, dass viele Stoffe, die in den Hausmüll gelangen, kein Restmüll, sondern Sondermüll sind und speziell entsorgt werden müssen. AB: Was ist Sondermüll? Unterstreiche auf deinem Arbeitsblatt, welcher Abfall zum Sondermüll gehört. Versuche die Frage zu klären, warum es Sondermüll ist. Was ist Sondermüll? Zähle noch andere Stoffe auf, die zum Sondermüll gehören. Was passiert mit dem Sondermüll? Sondermüll (= Sonderabfall): Stoffe, die wegen ihrer toxischen oder umweltbelastenden Wirkungen gesondert beseitigt oder behandelt werden müssen. wissen, dass Sondermüll in einer besonderen Müllverbrennungsanlage (MVA) behandelt werden muss. Sondermüll wird in Wien in der EBS verbrannt. EBS = Entsorgungsbetriebe Simmering. Zum Sondermüll gehören z. B.: Putzmittel, Spitalmüll, Altöle, Altmedikamente, Laborabfälle, Lackreste, Batterien,... Lehrerinformation L6

7 Wir brauchen warmes Wasser und ein warmes Zimmer! Wie geht das? erkennen, welche Möglichkeiten es gibt, um Wärme in die Wohnung zu bekommen. Sie sollen erkennen, dass es nicht gleichgültig ist, welcher Brennstoff verbrannt wird und dass die verschiedenen Energieträger unterschiedliche Vor- und Nachteile haben. Schülergespräch AB: Energieträger - Vorund Nachteile erkennen, dass Energieträger eingesetzt werden sollten, die wirtschaftlich, kostengünstig und leicht verfügbar sind. Wie wird bei dir zu Hause geheizt und Warmwasser erzeugt? Welche Energieträger werden bei dir eingesetzt? Ausfüllen des AB, nach eigenen Überlegungen der SchülerInnen. Danach gemeinsame Besprechung. Vor- und Nachteile von Energieträgern erkennen, dass es nicht vorteilhaft ist, wenn jeder seine eigene Heizung und Warmwasserzubereitung hat. Aus den soeben besprochenen Überlegungen ergeben sich Probleme mit der Wärme. (Umweltbelastung, Kosten, Entsorgung,...) Welche Maßnahmen kannst du dir vorstellen, um dieses Problem in den Griff zu bekommen? Es sollten die Begriffe Müllverbrennungsanlage oder Heizkraftwerk genannt werden. Lehrerinformation L7

8 Deshalb steht die Heizung nicht in der Wohnung! Welche Konzepte für Heizkraftwerke sind vorstellbar? erkennen, dass Heizkraftwerke die Umwelt entlasten und durch den Einsatz anderer Brennstoffe die Ressourcen der Primärenergien zu erhalten versuchen. anhand einer Folie das Prinzip eines Fernheizkraftwerks verstehen. Folie: Fernheizkraftwerk AB: Fernheizkraftwerk Versuche, die angeführten Begriffe an die richtigen Stellen zu setzen. Welche Möglichkeiten gibt es, um in Fernheizkraftwerken Wärme zu erzeugen? Gas, Dampf, Wasser, Müll, Erdöl Heizkraftwerke wurden mit Primärenergieträgern betrieben. Dies ist aber unwirtschaftlich und belastet zudem auch noch unsere Umwelt. Fernheizwerke können Wärme mit Hilfe von Wasser, Gas, Kohle, Erdöl oder Müll erzeugen. Vorteile eines Heizkraftwerkes: Abgasreinigung, möglichst geringer Einsatz von primären Energieträgern, Müllverbrennung Lehrerinformation L8

9 Die Müllverbrennung - ein Ofen für alle! Die Fernwärmeerzeugung erkennen, dass Müllverbrennungsanlagen, kurz MVA, die Energie, die im Restmüll steckt, in Strom und Wärme umwandeln. Sie sollen die Vorteile einer MVA erkennen, aber trotzdem nicht außer acht lassen, dass es sinnvoller ist, Müll zu vermeiden. die Funktion der MVA erkennen. Wozu gibt es Müllverbrennungsanlagen und was wird in ihnen verbrannt? Die SchülerInnen sollten die Problematik der Abgaserzeugung bei der Verbrennung erfassen können. Welche Stoffe entstehen bei der Verbrennung von Restmüll (Hausmüll)? Bei der Verbrennung in einer MVA entstehen folgende Reststoffe: NOx, CO, CO 2, SO 2, SO 3, H 2 O, C x H y die Wirkungsweise der MVA s unterscheiden und vergleichen können. Welche Arten der Müllverbrennung gibt es in Wien? (Restmüll- und Sondermüllverbrennung) versuchen, eine Grafik anzufertigen, um zu klären, welches die wichtigsten Bestandteile der Spittelau sind. SPITTELAU Ihr sollt nun eine Zeichnung anfertigen, bei der ihr all jene Teile einarbeitet, die eurer Meinung nach für eine Müllverbrennungsanlage erforderlich sind. DANACH WENN MÖGLICH: EXKURSION ZUR MVA Lehrerinformation L9

10 in der Lage sein, eine Anzeigetafel mit Emissionswerten richtig zu deuten. Folie (Foto): Emissionswerte MVA Flötzersteig AB: Emissionswerte MVA Flötzersteig Nach der Besichtigung der MVA sollten die SchülerInnen entweder eine Anzeigetafel mit den Emissionswerten besichtigen oder ein Foto davon sehen. Sie sollen die Grafik aus der Werksbeschreibung der MVA Spittelau interpretieren und vereinfachen. AB: Umwelttechnikanlagen MVA Spittelau Du siehst hier die Grafik eines Technikers. Ist sie für dich übersichtlich, einfach, oder sollte man sie verständlicher gestalten? Versuche, diese Funktionsbeschreibung einfacher zu gestalten. nun zusammenfassend das AB über die MVA Spittelau ausfüllen und die Bilder in die richtige Reihenfolge bringen. AB: Die MVA Spittelau (+ AB: Bilder zum Ausschneiden und Aufkleben) nun versuchen, anhand einer Werksbeschreibung der MVA Flötzersteig Gemeinsamkeiten zwischen Spittelau und Flötzersteig herauszuarbeiten. AB: Müllverbrennungsanlage Flötzersteig, Schema AB: Flötzersteig - Spittelau Gegenüberstellung einiger Daten von Spittelau und Flötzersteig. Prozentrechnungen durchführen und die Ergebnisse in einem Balkendiagramm darstellen darstellen. Versuche nun, das Arbeitsblatt alleine auszufüllen indem du den Lückentext ausfüllst und die Bilder in die richtige Reihenfolge bringst. FLÖTZERSTEIG Du siehst vor dir eine Grafik, die aus der Werksbeschreibung der MVA Flötzersteig stammt. Du hast die Grafik der MVA Spittelau auch bei dir. Versuche nun, Gemeinsamkeiten der beiden MVA s herauszuarbeiten. Vergleicht die einzelnen Darstellungen, findet heraus, welche verständlicher gemacht ist. Du siehst Werte aus den beiden MVA s gegenübergestellt. Nimm die Werte der MVA Flötzersteig als 100% und berechne, um wie viel % die Werte der MVA Spittelau höher oder niedriger sind stelle diese Unterschiede in einem Balkendiagramm dar. Lehrerinformation L10

11 Wie Kniebeugen Wasser wärmen Die Abwärme deines Körpers Die Schüler produzieren Abwärme. Sie entdecken, dass ein Teil der eingesetzten Energie als Abwärme verloren geht, nicht genützt wird. Sie sollen Arbeit und Energie definieren können. die Einheit der Energie kennen. Was geschieht, wenn Kniebeugen gemacht werden? Die SchülerInnen machen Kniebeugen, sollen genau beobachten, sollen beschreiben, was passiert, was zum Kniebeugen machen notwendig ist, welche Auswirkungen dieser Sport hat. mit einem Glas Wasser in der Hand Kniebeugen machen. Sie erhalten den Auftrag, die Wassertemperatur vor und nach den Kniebeugen zu messen. Vielleicht wollen einige die Wassertemperatur öfter messen und versuchen, eine Abhängigkeit zwischen der Anzahl der Kniebeugen und der Wassertemperatur herauszufinden. AB Energie: Mit diesem Arbeitsblatt soll sprachliche Sensibilität gefördert werden. Bei der Zeichnung sollen die SchülerInnen den Energiehaushalt des Menschen grafisch darstellen. Vorsichtig könnte das später thematisierte Energieflussdiagramm vorbereitet werden. Um viele Kniebeugen zu machen, braucht man Kraft in den Beinen. Beim Kniebeugenmachen wird einem warm. Damit der Körper nicht überhitzt wird, muss er Wärme abgeben: Abwärme. Warum muss auch im Winter eine Klasse regelmäßig gelüftet werden? Wegen der Abwärme der SchülerInnen und um die verbrauchte Luft hinauszulassen. Außerdem soll Sauerstoff in die Klasse gelangen. Die SchülerInnen machen Kniebeugen und messen die Temperatur. Wem fällt eine vergleichbare Tätigkeit im Alltag ein? Vielleicht: Stiegensteigen. Beim Kniebeugenmachen und beim Stiegensteigen und... wird Arbeit verrichtet. Was ist mechanische Arbeit? Was ist Voraussetzung, dass Arbeit verrichtet werden kann? Die Nahrung liefert dem Menschen Energie, die er unter anderem auch in mechanischer Arbeit verwerten kann. Kannst du das Wort Energie richtig verwenden? Wodurch nimmt dein Körper Energie auf? Wofür braucht dein Körper Energie? Welche Energie steckt in Wärme? [Lösung zum AB: Nur im Satz Meine Energie ist völlig verbraucht ist der Begriff Energie nicht im physikalischen Sinn verwendet.] Die Abwärme erhöht die Temperatur der Umgebung. In gut wärmegedämmten Räumen steigt die Raumtemperatur durch die Abwärme der Menschen, die sich in diesem Raum befinden. Physikalische Definition der mechanischen Arbeit: Kraft mal Weg W = F s Die Einheit der Arbeit ist 1 Joule. Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Durch Wärme wird Energie von einem heißen Körper auf einen kalten Körper übertragen. Lehrerinformation L12

12 Abwärme nützen Eine neue Energiequelle den 2. Hauptsatz der Wärmelehre kennen. Die SchülerInnen können einige Beispiele aufzählen, wo Abwärme entsteht. Wiederholung: Wie kann die Abwärme des menschlichen Körpers genützt werden? Wer wärmt mit seinen Händen die kalten Hände eines Freundes? Die Eskimos wärmen sich gegenseitig. Du spürst ein wichtiges Naturgesetz, das 2. Hauptsatz der Wärmelehre genannt wird. 2. Hauptsatz der Wärmelehre: Wärme fließt von selbst nur von einem Körper mit höherer Temperatur zu einem Körper mit niedriger Temperatur. eine Liste erstellen: Wann und wo tritt Abwärme auf? Die besten Ideen werden auf einem Packpapierbogen zusammengefasst. Wo gibt es Abwärme? Kannst du Details angeben, darstellen, wie die Abwärme entsteht? Wer errät, was dargestellt wird? AB: Abwärme nützen - aber wie? raten, was gemeint sein könnte. Welche Schwierigkeiten gilt es bei der Nutzung von Abwärme zu überwinden? Die Abwärme muss eingefangen werden. Die Abwärme muss transportiert werden. Zum Einfangen der Abwärme kann ein sogenannter Wärmetauscher verwendet werden. Um Abwärme nützen zu können, muss sie zuerst eingefangen werden. Dann muss die Wärme transportiert werden. Erst dann kann die Wärme zum Beispiel zum Heizen genützt werden. Lehrerinformation L13

13 Wärmetauscher lernen, intuitiv mit einem Fachbegriff umzugehen und die Notwendigkeit einer klärenden Definition begründen können. das Prinzip eines Wärmetauschers erklären können. AB: Abwärme nützen - eine Idee Zunächst muss der Begriff Wärmetauscher nicht erklärt werden. Die Schüler sollen intuitiv damit umgehen. Mit der Abwärme kann z. B. Wasser erhitzt werden. Das heiße Wasser kann durch Rohrleitungen transportiert werden. Im Wärmetauscher wird Wasser durch die Abwärme erhitzt. Durch ein Rohr wird Wasser in den Wärmetauscher geleitet. Die Wassertemperatur im Rohr wird durch die Abwärme erhöht. mit Hilfe des Packpapierbogens (ihre Ideen, wo Abwärme entsteht) herausfinden, wie am leichtesten in einem Wärmetauscher in Rohren fließendes Wasser erhitzt werden könnte. Abgase (z. B. Rauchgase) oder Dampf könnten in Rohrleitungen zum Wärmetauscher transportiert werden. AB: Ein Wärmetauscher Folie: Ein Wärmetauscher Wer kann den auf der Folie dargestellten Wärmetauscher beschreiben? Worauf sollte besonders geachtet werden, wenn ein Wärmetauscher gebaut wird? Gute Wärmeisolierung nach außen. Das Material der Rohrleitungen im Inneren des Wärmetauschers ist ein guter Wärmeleiter. Im Wärmetauscher kann z. B. Dampf zum Erhitzen von Wasser verwendet werden. Das erhitzte Wasser kann für Heizung oder Warmwasser genützt werden. Wie erkennst du leicht gute Wärmeleiter? Gute Wärmeleiter empfinden wir beim Angreifen als kalt. Lehrerinformation L14

14 Kraft Wärme Kopplung Stromerzeugung und Abwärmenutzung das Prinzip eines Dampfkraftwerkes mit Kraft Wärme Kopplung grafisch darstellen können. Experiment: Dampfkessel Experiment: Druckkochtopf Wie wird Dampf erzeugt? Auch im Druckkochtopf verdampft Wasser. Der Dampf bleibt im Kochtopf. Warum ist die Kochzeit im Druckkochtopf kürzer? Wovon hängt die Energie des Dampfes ab? Kochendes Wasser verdampft. Da beim Druckkochtopf der Dampf nicht sofort heraus kann, steigt im Inneren der Druck. Die Temperatur des Wassers und des Dampfes steigt: Überhitztes Wasser, überhitzter Dampf. Experiment: Dampfdruck AB: Dampfkessel Auf der Tafel wird ein einfaches Energieflussdiagramm gezeichnet. Der Begriff Energieträger wird geklärt. Wiederholung des Begriffs Energieträger (behandelt im Abschnitt über die Müllverbrennungsanlagen). Wieso fliegt der Stoppel erst nach einiger Zeit weg? Wieso kann der Dampf am Stoppel Arbeit verrichten? Woher kommt die für diese Arbeit notwendige Energie? Wird die gesamte von der Energiequelle gelieferte Energie zum Erhitzen des Wassers verwendet? Die Verbrennung liefert Energie. Ein Teil dieser Energie kann zum Erzeugen von Dampf verwendet werden. Je heißer der Dampf ist, um so mehr Arbeit kann er verrichten. AB und Folie: Dampfturbinenkraftwerk Das Prinzip wird dargestellt. Die SchülerInnen markieren mit einem Farbstift Stellen, an denen Abwärme abgegeben wird. Folie (Foto): Dampfturbine Was wird als Turbine bezeichnet? Im Kraftwerk Simmering werden Erdgas und Öl verbrannt. Im Kühler wird der abgearbeitete Wasserdampf kondensiert. Man spricht daher vom Kondensator. Wichtige Bestandteile eines Dampfturbinenkraftwerkes: Kessel, Dampfturbine, Kondensator, Rauchgasreinigung, Generator. Kondensation: Aus Gas wird Flüssigkeit Lehrerinformation L15

15 AB: Energiefluss im Kraftwerk mit Hilfe von Fragen und Anleitungen versuchen, ein Energieflussdiagramm eines Dampfturbinenkraftwerkes zu zeichnen. 8% Kesselverluste 48% Verlust durch die Kühlung 5% sonstige Verluste (Rohrleitungen, elektr. Verluste) 39% Umwandlung in elektrische Energie Die Antworten auf folgende Fragen sollen in einer Grafik dargestellt werden: Wie viel Energie kommt von der Energiequelle? Wie viel Energie wird durch die Dampfturbine auf den Generator übertragen? Wie viel Energie ist nach der Turbine noch im Wasserdampf? Wie viel Energie wird am Kessel, in den Rohren usw. ungenützt abgegeben? In einem Flussdiagramm entspricht die Breite der Pfeile dem Prozentanteil. Folie: Energiefluss im Kraftwerk Die SchülerInnen vergleichen ihr Energieflussdiagramm mit jenem auf der Folie. Anhand der Fragen über die Möglichkeiten der Abwärme- Nutzung werden die Begriffe Wirkungsgrad und Kraft- Wärme-Kopplung (KWK) erarbeitet. Welcher Energieanteil (Abwärme) könnte genützt werden? Wozu kann die Abwärme genützt werden? Was ist der Sinn einer Kraft-Wärme- Kopplung? Um wie viel könnte der Wirkungsgrad im vorliegenden Beispiel erhöht werden, wenn die Abwärme genützt wird? (Prozentrechnung) Unter dem Wirkungsgrad versteht man das Verhältnis von genutzter Energie zu eingesetzter Energie (meist in Prozent angegeben). Durch Kraft-Wärme- Kopplung kann der Wirkungsgrad erheblich verbessert werden. Lehrerinformation L16

16 Kraftwerk Simmering am konkreten Beispiel Kraftwerk Simmering einen Kraftwerksaufbau beschreiben können. Sie sollen die Vorteile der Kombination von Gas- und Dampfturbine sowie der Kraft-Wärme- Kopplung einfach darstellen können. AB: Ein geschichtlicher Überblick - Fast ein Jahrhundert Kraftwerk Simmering + AB: Wer viel liest,... Wiederholung anhand der Folie: Dampfturbinenkraftwerk Der historische Überblick ist einer Information über das Kraftwerk Simmering entnommen. Was sind die wichtigsten Bauteile eines Dampfturbinenkraftwerkes mit Kraft-Wärme- Kopplung? Im Dampfturbinenkraftwerk wird elektrische Energie erzeugt und mit der Kraft-Wärme-Kopplung Fernwärme produziert. Folie: Gasturbinenkraftwerk AB: Gasturbine Die SchülerInnen erklären einander die Funktionsweise der Gasturbine. Das Luft- und Erdgasgemisch wird bei hohem Druck verbrannt. Die heißen Abgase der Gasturbine sind Abwärme. Kannst du schon technische Erklärungen lesen? Kannst du deine Erkenntnisse anderen verständlich mitteilen? Wie könnten die heißen Abgase genützt werden? In einer Gasturbine wird ein Gemisch aus Luft und Brennstoff unter hohem Druck verbrannt. Die heißen Abgase drehen die Schaufelkränze der Gasturbine. AB: Neue technische Konzepte, falls sie die Beschreibung der Gasturbine lesen, deren Funktionsweise auch mit eigenen Worten erklären. AB + Folie: Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (Schema Simmering) die Zeichnung beschriften. Die Folie zeigt die richtige Beschriftung. Wo können heiße, sauerstoffhältige Abgase gebraucht werden? Bei jeder Verbrennung ist Sauerstoff erforderlich. Hast du eine Idee? Wozu werden die heißen Abgase der Gasturbine genützt? Wo wird die Fernwärme ausgekoppelt? Die heißen, sauerstoffhältigen Abgase der Gasturbine werden zum Dampfkessel geleitet und dort verbrannt. Lehrerinformation L17