Antwortbogen zum Quiz

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1 Antwortbogen zum Quiz 7. und 8. Klasse Alle Schulformen 1. Was ist eigentlich Energie? 1. Gespeicherte Arbeit 2. Lebensbedürfnis 3. Oberbegriff für alle Powermüsli-Riegel Antwort 1 ist richtig: In der Physik ist gespeicherte Arbeit - Energie! Verrichtet man Arbeit, wird diese zu Energie. Dabei wird zum Beispiel Beschleunigungsarbeit zu Bewegungsenergie, wenn ein Körper in Bewegung gesetzt wird. Das kennt ihr vom Radfahren. Die Bewegungsenergie ist verwertbar: mit ihrer Hilfe kann Strom erzeugt werden. 2. Wozu brauchen wir Energie? Zählt gruppenweise alles auf, was euch einfällt. Antwort: 1. Zum Kochen 2. Für den eigenen Körper 3. Für Fahrzeuge 4. Für elektrische Geräte (Computer, Fernsehen, Telefon) 5. Zur Beleuchtung 6. Für die Heizung 3. Was verbraucht am meisten Strom? 1. Eine Minute Internetsurfen 2. Eine Minute warm duschen 3. Eine Minute Haare föhnen Und die Antwort lautet: Duschen! Das liegt an der Warmwasseraufbereitung. Anstatt eine Minute warm zu duschen, könntest du im Vergleich dazu 16 Minuten Haare föhnen oder 2,5 Stunden im Internet surfen. (Föhn mit Watt Leistung; Computer mit TFT Bildschirm: 150 Watt) 1

2 4. Wie könnt ihr Zuhause Energie sparen? Antwort: 1. Stand-by ausschalten. Viele Elektrogeräte haben eine Stand-by-Funktion zum Stromsparen. Aber ihr spart noch mehr, wenn ihr die Geräte ganz ausschaltet, wenn ihr sie nicht benutzt. 2. Pulli anziehen statt Heizung aufdrehen. Schon mit nur einem Grad Celsius weniger im Zimmer, spart man viel Energie. Das kann man gut mit einem Pulli überbrücken. Wenn ihr jedoch eine Mütze in eurem Wohnzimmer braucht, dann lieber die Heizung etwas höher drehen! 3. Beim Kochen einen Deckel benutzen. Das Tolle ist, es geht schneller und spart bis zu 60% Energie. Außerdem haben kleine Töpfe auf großen Herdplatten nichts zu suchen, weil sonst die Wärme ungenutzt am Topf vorbei pufft. 4. Duschen statt baden Auch wenn baden so viel Spaß macht: Duschen spart Wasser und Strom. Für einmal baden, kannst du dreimal duschen. Es lohnt sich also. 5. Das Auto auch mal stehenlassen. Mit dem Fahrrad geht es fast genauso schnell wie mit dem Auto. Also, zumindest in der Stadt. Und Radfahren ist gesund und hält fit. Es gibt verbrauchsarme Autos, die viel weniger Sprit verbrauchen als andere. Man kann auch Kraftstoffe tanken, die umweltfreundlicher sind als andere, z.b. Wasserstoff oder Biotreibstoffe. Noch besser ist: einfach mit dem Fahrrad fahren oder zu Fuß gehen! 6. Gute Wärmeisolierung am Haus. In gut isolierten Häusern zieht es nicht so, und die warme Luft bleibt drinnen. Eine gute Wärmeisolierung besteht aus mehreren Schichten. 2 cm Dämmstoff haben die gleiche Dämmwirkung wie eine 100 cm starke Betonwand. Je besser die Isolierung, desto weniger warme Luft kann von innen nach draußen entweichen. Auf dem Wärmebild erkennt man die warme Luft an der roten/orangenen Farbe. 2

3 5. Woraus kann man Energie gewinnen? Antwort: Die Natur ist schon ein echtes Energie-Wunder. Vor allem Sonne, Wasser, Biomasse und liefern uns tagtäglich Energie. 1. Kohle Vor über 300 Millionen Jahren begann die Entstehung der fossilen Brennstoffe: Unter großem Druck entstanden aus Pflanzenresten zuerst die Stein- und später die Braunkohle. Seit der Industrialisierung werden diese Brennstoffe zur Strom- und Wärmegewinnung eingesetzt. Noch heute decken sie einen Großteil unseres Energiebedarfs. Unter Deutschland lagert zum Abbau bereit vor allem Kohle: im Ruhrgebiet und Saarland Steinkohle, am Niederrhein, in Brandenburg und Sachsen Braunkohle. Braun- und Steinkohle sind erschöpflich und nicht unendlich auf der Erde vorhanden. 2. Erdöl und Erdgas Die Zersetzung mikroskopisch kleiner Meeresorganismen unter Druck führte vor über 300 Millionen Jahren zur Bildung von Erdöl und Erdgas. Gas und Öl kommen im Norden Deutschlands vor: Unter der Sandbank Mittelplate in der Nordsee, Deutschlands größtem Ölfeld, lagern etwa 80 Millionen Tonnen. 3. Sonne Die Sonne strahlt täglich große Mengen Energie ins Universum, wobei ein Teil die Erde erreicht. Wenn es technisch möglich wäre, die Strahlen effektiv zu bündeln, dann könnte allein die Sonne ein Vielfaches unseres Energiebedarfs decken. Aus der Sonnenstrahlung kann Wärme und Strom erzeugt werden. 3

4 4. besitzt durch seine Geschwindigkeit Energie, die in kraftanlagen genutzt wird. Je nach geschwindigkeit treiben die Rotorblätter einen Generator zur Erzeugung von Strom an. Er wird durch den Mast des rades nach unten geleitet und dort über eine Transformatorstation ins Netz gespeist. 5. Wasser Die Erde wird auch blauer Planet genannt. Das liegt daran, dass die Oberfläche zu über 70 % mit Wasser bedeckt ist. Wasserdampf steigt durch die Erwärmung der Sonne in die Höhe, bildet Wolken und gelangt über den Niederschlag wieder zur Erde zurück. Wir können die Energie des Wassers am besten nutzen, wenn es in Bewegung ist. Fließendes Wasser hat eine große Kraft, je schneller es fließt, desto größer ist sie und desto mehr Energie kann man gewinnen. 6. Biomasse Seit ca Jahren nutzen Menschen Biomasse, indem sie Holz verbrennen. Mittlerweile spielt diese Art der Energiegewinnung eine immer größere Rolle. Durch Verbrennen von Pflanzen, Pflanzenbestandteilen, Abfällen und Nebenprodukten aus der Land- und Forstwirtschaft sowie Altholz und Industrieholz wird Energie gewonnen. 7. Erdwärme (Geothermie) Etwa 99 % des Erdinneren hat eine Temperatur von mehr als 1000 C. Geothermie nutzt diese Wärmeenergie im Erdinneren. Bohrt man ein Loch in die Erde, wird man feststellen, dass je nach Ort die Temperatur pro 100 Meter Tiefe um etwa 3 C ansteigt. Je tiefer, desto wärmer wird es. Mit Hilfe von Sonden oder Kollektoren wird die Wärme aus oberflächennahen Bereichen nach oben befördert. In tieferen Regionen des Erdinneren wird die Wärme in Flüssigkeiten an die Oberfläche transportiert. 4

5 6. Die Energiequellen lassen sich in zwei Gruppen teilen. Welche sind das? Antwort: Endliche Energiequellen Unendliche Energiequellen 1. Kohle 1. Sonne 2. Erdöl Erdgas 3. Wasser 4. Biomasse 5. Erdwärme Aus den unendlichen Energiequellen gewinnt man Ökostrom. Dieser wird oft auch Grüner Strom genannt. Mecklenburg-Vorpommern gehört bei regenerativen Energien und nachwachsenden Rohstoffen zu den Spitzenreitern in Deutschland. Das Land erzeugt etwa die Hälfte des benötigten Stroms aus erneuerbaren Energien, vor allem mit und Biomasse. 7. Woher kommt der Strom? Welche Kraftwerkarten kennt ihr? Da gibt es Atomkraft- und Kohlekraftwerke. Diese sollen der Umwelt zuliebe vermieden werden. kraftanlagen, Photovoltaikanlagen, Biogasanlagen und Wasserkraftwerke ermöglichen es, sauberen Strom zu produzieren. Antwortbeispiele: Atomkraftwerk/Kernkraftwerk: Dieses Wärmekraftwerk gewinnt aus Kernenergie elektrische Energie. Das dahinterstehende Prinzip ist die Kernspaltung: Atomkerne des Elements Uran werden gespalten. Die dabei entstehende Wärme erhitzt Wasser. Daraus entsteht Wasserdampf, der eine Dampfturbine antreibt. Atomkraftwerke erzeugen kein Kohlendioxid, sind aber wegen ihrer radioaktiven Brennelemente umstritten. Kohlekraftwerk: Der Brennstoff dieses Kraftwerktyps heißt Braun- oder Steinkohle. Die beim Verbrennen entstehende Wärme erhitzt Wasser, der daraus erzeugte Wasserdampf treibt dann Dampfturbinen an. Durch die Verbrennung wird sehr viel Kohlendioxid freigesetzt. 5

6 kraftanlage: Die kraftanlage wandelt die Strömungsenergie des es mit Hilfe eines Generators in elektrische Energie um. kraftanlagen bestehen meist aus drei Rotorblättern, da die mechanischen Belastungen so am besten in den Griff zu bekommen sind. Bei großen Anlagen sind die Flügel aus Kunststoff bis zu 60 Meter lang. Die von dem Rotor überstrichene Fläche ist bei den größten Anlagen mehr als qm groß, das ist so viel wie fast zwei Fußballfelder. Photovoltaik-Kraftwerk: Das Sonnenlicht fällt auf einen parabolisch gekrümmten Spiegel und trifft gebündelt auf ein Absorberrohr. Darin befindet sich Thermoöl, das dadurch auf etwa 400 C erhitzt wird. Das Öl erzeugt über einen Wärmetauscher Wasserdampf, der schließlich Turbinen antreibt. Biogasanlage: Im Biogasreaktor kommen Biomasse (Gülle, Energiepflanzen, wie Mais-, Getreide- und Grassilage, Biohausmüll) und Methanbakterien zusammen. Der Behälter (meist aus Kunststoff, Beton oder Stahl) ist so verschlossen, dass kein Sauerstoff eindringen kann. Die Temperatur liegt bei 30 bis 37 C. Unter diesen Bedingungen zersetzen die Bakterien die Biomasse in mehreren Stufen. Dieser Prozess heißt Vergärung. Schließlich entstehen Methangas (CH 4 ) und Kohlendioxid (CO 2 ). Diese Gase werden im Blockheizkraftwerk in einem Verbrennungsmotor verbrannt. Ein Generator wandelt schließlich die Bewegung des Motors in Strom um (wie beim Fahrraddynamo). Wasserkraftwerk: Vor mehr als Jahren haben Menschen die Kraft des Wassers genutzt, um z.b. Mühlsteine anzutreiben. Im deutschen Sprachraum findet man Wasserkraftwerke besonders in Süddeutschland, der Schweiz und Österreich. Dort gibt es große natürliche Höhenunterschiede. Durch das hohe Gefälle von Talsperren oder Bergseen fließt Wasser durch Turbinen. Die Turbinen treiben schließlich einen Generator an, der die Bewegung in Strom umwandelt. Das Foto zeigt ein Speicherkraftwerk. 6

7 8. Bei uns ist es sehr windig. Aber wie entsteht? Bringt die Sätze in die richtige Reihenfolge: 1. Luftmassen tauschen sich aus. Jetzt entsteht! 2. Die warme Luft steigt nach oben, weil sie leichter ist als kältere. 3. Platz da unten für die kältere Luft! 4. Die Sonne erwärmt die Luft über dem Erdboden. Antwort: 4. Die Sonne erwärmt die Luft über dem Erdboden. 2. Die warme Luft steigt nach oben, weil sie leichter ist als kältere. 3. Platz da unten für die kältere Luft! 1. Luftmassen tauschen sich aus. Jetzt entsteht! 9. Wo würdet ihr räder aufstellen, damit sie sich schnell drehen? 1. In der Stadt, weil dort durch den vielen Verkehr viel entsteht. 2. Auf See, weil es dort oft sehr windig ist. 3. Im Tal einer Bergkette, weil der dort gefangen ist und nicht weg kann. Antwort: 2 Auf See ist richtig. Denn dort bläst der stärker und beständiger als an Land. Doch auch auf dem Festland sind räder sinnvoll. Übrigens: Drei Viertel der Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen stammen in Mecklenburg-Vorpommern aus der kraft. Auf dem Festland gibt es über energieanlagen. 7

8 10. Wie funktioniert eine kraftanlage? 1. Wie ein Fahrraddynamo 2. Wie eine Bohrmaschine 3. Wie ein Föhn Antwort: 1. Wie ein Fahrraddynamo Die kraftanlage wandelt die Energie des es in elektrische Energie. Das geht so: Die in Bewegung gesetzten Rotorblätter, auch Flügel genannt, erzeugen mechanische Energie. Diese wird auf einen Generator übertragen. Der Generator wandelt die mechanische Energie in elektrische Energie. Und die elektrische Energie wird in das Stromnetz eingespeist. Dieser Strom kommt dann bei uns zu Hause aus der Steckdose. Beim Fahrrad dreht sich das Rad, wenn du trittst, und treibt den Dynamo an. Dieser wandelt die Bewegungsenergie in elektrische Energie und bringt damit die Fahrradlampe zum Leuchten. 11. Was findet man in einer kraftanlage NICHT? (eine falsche Antwort!) Getriebe Rotorblatt 1. Generator 2. Leiter 3. Rotornarbe 4. Dieselmotor 5. Rotorblatt 6. Gondel 7. Turm 8. Getriebe Generator Gondel Leiter Rotornarbe Antwort: Einen Dieselmotor findet man in einer kraftanlage nicht. Turm 8