Energie- und Klimaschutz- Cache

Transkript

1 Energie- und Klimaschutz- Cache Eine Geocaching-Tour rund um die Themen Energie und Klimaschutz in Coburg Stand: September 2011 Idee: Jörg Wicklein Entwicklung: Carolin Sinne, Marc Baumann, Jörg Wicklein

2 Energie- und Klimaschutz-Cache Idee: Jörg Wicklein Entwicklung: Carolin Sinne, Marc Baumann, Jörg Wicklein Unser Energie- und Klimaschutz-Cache ist ein Multi-Cache, also eine Variante von Geocaching (siehe Allgemeines unten). Es handelt sich um eine Art Schnitzeljagd mit Rätseln und Schatzsuche gekreuzt mit einem Lehrpfad. Der Schatz ist ein sogenannter Cache: Eine versteckte Dose mit einem Logbuch in das sich jeder Finder eintragen kann, sowie weitere Gegenstände. Um den Cache zu finden, benötigt Ihr neben Spürsinn dessen geografische Koordinaten sowie ein GPS-Gerät oder ein GPS-fähiges Handy, das die Koordinaten des aktuellen Standorts per Satellit empfangen kann also ein Navi für Wanderer. Die Koordinaten unseres Caches (Final-Cache) erhält Ihr durch Lösen von Aufgaben die zu jeder Station unseres Multi-Caches gestellt werden. GPS-Geräte könnt Ihr Euch im Touristbüro Coburg ausleihen. Auf jeder Station werden zwei unterschiedliche Aufgaben gestellt: Beim ersten Teil handelt es sich um Wissensfragen oder Multiple-choice-Aufgaben zum Themenbereich Energie und Klimaschutz. Der zweite Teil ist nur mit Hinweisen die man an den einzelnen Stationen findet zu lösen. Ihr müsst also alle Stationen besuchen. Die Hinweise ergeben sich aus vorhandenen Landschaftsmarken (zum Beispiel auf vorhandenen Schildern) und sind mit Rechenaufgaben verbunden. Bei unserem Multi-Cache sind insgesamt 8 Stationen zu absolvieren um das Cache-Versteck zu finden. Die Koordinaten der Stationen sind in den jeweiligen Beschreibungen angegeben. Diese Koordinaten müsst Ihr in das GPS-Gerät oder Handy eingeben. Es gibt eigentlich keinen zwingenden Start. Die Stationen sind allerdings so angelegt dass man bei Station 1 in der Nähe der Ernstfarm startet (dort kann man Parken, Stadtbus Scheuerfeld), dem Coburg-Rundwanderweg (C) folgt, und die letzten Stationen am Goldberg löst. Der Final- Cache ist im Bereich des Goldbergsees versteckt! Man kann freilich auch bei 8 beginnen und den Pfad in entgegen gesetzte Richtung absolvieren, um dann zur Suche nach dem Final-Cache wieder zurück zum Goldbergsee zu gehen. Wir rechnen mit ca. zwei bis drei Stunden Laufzeit zwischen Station 1 und 8. Die Dauer ist freilich davon abhängig, wie schnell man die Aufgaben löst. Die Wissensfragen könnt Ihr auch schon zuhause oder im Klassenzimmer lösen. Wenn Ihr alle 8 Stationen erfolgreich absolviert habt, könnt Ihr die Position des Schatzes ermitteln: Final Cache: N 50 1 _. _ E 10 5 _. _ A. B C D E. F G H Viel Spaß bei der Schatzsuche! Wünscht das Geocaching-Team des Runder Tisch Energie

3 Allgemeines: Aus Über Geocaching Geocaching lässt sich am besten als eine Art moderner Schatzsuche und Schnitzeljagd beschreiben. Kurz und generalisiert gefasst: Es gibt Leute, die verstecken irgendwo Dosen voller kleiner netter Dinge sowie einem Notizbüchlein, dem Logbuch. Und veröffentlichen das Versteck in Form von Koordinaten im Internet. Dies lesen andere, merken sich die Koordinaten und nutzen ihr GPS-Gerät, um diese Schätze zu finden. Dann wird eine Kleinigkeit aus dem Inhalt der Dose ausgetauscht, der Besuch geloggt und die Dose wieder an derselben Stelle versteckt - für den nächsten... So weit zu den Grundregeln. Natürlich steckt viel mehr dahinter. Beispielsweise gibt es unterschiedlichste Cache-Arten, vom einfachen Cache, bei dem man praktisch fast mit dem Auto vorfahren kann über Caches, die nur mit speziellem Equipment erreichbar sind (z. B. mit Bergsteiger- oder Schnorchelausrüstung) bis hin zu Rätselcaches, die vor Ort oder sogar schon im Vorfeld Recherche und Knobelei erfordern. Aber eine Gemeinsamkeit gibt es immer: Der mit dem Geocaching verbundene Spaß. Spaß am Unterwegssein, am Draußensein. Spaß an der Suche und der Knobelei. Spaß an der Herausforderung. Und Spaß am Austausch mit anderen Geocachern - über die Logbucheinträge, über die einschlägigen Websites oder Foren oder auch bei Treffen, sogenannten Event-Caches. Die Faszination Geocaching ist schwierig auf den Punkt zu bringen, denn so unterschiedlich wie die Cachetypen, so abwechslungsreich wie die Landschaften, in denen Caches versteckt sind, so verschieden sind auch die Geocacher-Typen: Während die einen Geocaching als Zusatzanreiz beim sportlichen Wandern betreiben, nutzen andere den Reiz der Schatzsuche einfach, um ihre Kinder (oder sich selbst ;-) zu Ausflügen zu bewegen. Die einen reizt besonders die Knobelei und das Suchen, andere hassen genau dies, denn für sie liegt der Spaß eher darin, sich durch unwegsames Gelände zu kämpfen oder einfach nur schöne Touren zu machen und die reine Schatzsuche dabei nur als kleine Nebenfreude "mitzunehmen". Das klingt alles völlig übertrieben und viel zu schwärmerisch? Na, probiert es einfach aus - dann sprechen wir uns wieder...

4 1. Strom und Stromnetz Position: N E Wir stehen an der 110 kv (Kilo-Volt) Hochspannungsleitung des Energieunternehmens EON. Die Hochspannungsleitungen erhalten den Strom aus den Kraftwerken in weiter Ferne, zum Beispiel aus dem nächstgelegenen Atomkraftwerk Grafenrheinfeld bei Schweinfurt, das im Jahr 2015 abgeschaltet werden soll. Der Strom wird in den großen Kraftwerken mit hohem Energieverlust erzeugt, weil die dabei entstehende Wärme meistens nicht genutzt werden kann und über Kühltürme oder Flüsse abgeführt werden muss. Von den großen Kraftwerken muss der Strom mit Leitungsverlusten über lange Strecken bis zu den Verbrauchern transportiert werden. Um diese Energieverluste beim Transport möglichst gering zu halten wird der Strom auf Hochspannung angehoben. Um den Strom zu nutzen muss am Ende die Spannung wieder abgesenkt werden. So führt die Leitung an der wir stehen von hier weiter nach Nordosten über den Goldbergsee, dann in einem Bogen um das Müllheizkraftwerk Coburg zum Umspannwerk Neuses. Dort wird der Strom auf das Mittelspannungsniveau 20 kv abgesenkt und in das Stromnetz der Städtischen Werke Überlandwerke Coburg (SÜC) eingespeist. Der Übertragungsverlust, auch Netzverlust, ist die Differenz zwischen erzeugter elektrischer Leistung im Kraftwerk und der verbrauchten Leistung am anderen Ende der Leitung. Die Netzverluste entstehen hauptsächlich durch den elektrischen Widerstand der Übertragungsleitungen. Der durch die Leitungen fließende Strom verursacht dabei eine Erwärmung der Leitungen. Was meint Ihr, wie hoch sind in Deutschland die Verluste der bereitgestellten Elektroenergie im Stromnetz? a) 0,8 % Lösungszahl: 1 b) 6 % Lösungszahl: 2 c) 2 % Lösungszahl: 3 Auf den Stahlstreben des Hochspannungsmasts sind etwa auf Augenhöhe Zahlen eingeprägt. Notiert die letzt Ziffer der dreistelligen Zahl. Zieht von dieser Zahl die Lösungszahl aus der Wissensfrage ab. Das Ergebnis entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer A der Position des Final Cache!

5 2. Strom aus Sonnenlicht Position: N E Wenn man von hier nach Westen schaut sieht man auf dem Dach eines Verbrauchermarktes schimmernde Platten. Klar, das ist eine Photovoltaikanlage, von denen immer mehr entstehen. Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mittels Solarzellen. Diese Technik wird zur Stromerzeugung eingesetzt und findet unter anderem Anwendung auf Dachflächen, bei Parkscheinautomaten, in Taschenrechnern, an Schallschutzwänden, Freiflächen usw Die Sonne ist nach menschlichen Maßstäben ein zuverlässiger und nachhaltiger Energielieferant. Sie liefert ständig ein Vielfaches des weltweiten Energiebedarfs (bezogen auf den Primärenergiebedarf der Welt, also vor allem auf den Bedarf an fossilen Energieträgern). Das Wievielfache des weltweiten Energiebedarfs liefert die Sonne auf die Erde? Wie groß ist das Vielfache? a) das 10-fache Lösungszahl: 1 b) das 1000-fache Lösungszahl: 2 c) das fache Lösungszahl: 3 Wenn Ihr richtig seid, steht Ihr an einer Bank. Wie viele Schrauben befinden sich an den Füßen der Bank? Nimm die Anzahl und die Lösungszahl und setze sie in folgende Rechenaufgabe ein: Lösungszahl aus der Wissensfrage mal Anzahl der Schrauben. Zum Ergebnis 18 addieren und durch 5 teilen. Das Ergebnis ist ganzzahlig und entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer B der Position des Final Cache!

6 3. Der Wald als CO 2 -Speicher Position: N E Kohlenstoffdioxid, oder kurz CO 2 ist das Gas, das über den sogenannten Treibhauseffekt maßgeblich zum Klimawandel beiträgt. Es gehört also zu den Treibhausgasen. CO 2 ist überall, auch wir atmen CO 2 aus. Vor allem aber bei der Verbrennung der fossilen Energieträger Öl, Erdgas oder Kohle wird sehr viel CO 2 ausgestoßen. Kohle zum Beispiel ist vor 300 Millionen Jahren aus abgestorbenen Pflanzen entstanden die das Gas zuvor aus der Luft aufgenommen haben. Die fossilen Energieträger sind also so etwas wie gespeichertes CO 2 aus der Urzeit. Wenn es jetzt wieder in die Atmosphäre gelangt, weil wir Kohle oder Öl verbrennen, verändern wir den CO 2 Gehalt und verstärken so den Klimawandel. Auch bei der Verbrennung von Holz entsteht CO 2. Dieses CO 2 wurde aber zuvor durch die heutigen Bäume aus der Atmosphäre aufgenommen. Es handelt sich also um einen CO 2 Kreislauf, der den Treibhauseffekt nicht verstärkt. Solange Bäume wachsen, entziehen sie der Luft das CO 2. Werden die Bäume verbrannt oder sterben ab und verrotten vollständig, entstehen wieder Treibhausgase. Ein gesunder, natürlicher Wald aber, der nach und nach eine dicke Humusschicht aufbaut, speichert darin längerfristig das CO 2. Das Treibhausgas bleibt aber auch gespeichert, wenn das Holz langfristig genutzt wird, zum Beispiel als Baumaterial. Wir stehen hier an einer schönen Eiche das habt Ihr sicher schon erkannt. Ein Baum wie dieser speichert, solange er wächst jedes Jahr ca. 12 ½ Kilogramm CO 2. Um jährlich eine Tonne CO 2 zu speichern brächte man also 80 Bäume (diese Werte sind von Wald zu Wald sehr unterschiedlich). Bei 640 Bäumen je Hektar werden 8 Tonnen jedes Jahr gespeichert. Jetzt wird gerechnet, lasst Euch notfalls helfen. Auf dem Stadtgebiet Coburg gibt es ca Hektar Wald. Das ist 1/5 der Gesamtfläche. Würden wir die Waldfläche verfünffachen, wäre Coburg also nur noch Wald. In der Stadt Coburg werden jedes Jahr mehr als Tonnen CO 2 ausgestoßen! Das wie vielfache der Waldfläche Coburgs bräuchten wir, um den gesamten CO 2 -Ausstoß zu kompensieren? a) Hektar - das 22-fache Lösungszahl: 1 b) Hektar - das 440-fache Lösungszahl: 2 c) Hektar - das 55-fache Lösungszahl: 3 Das zeigt uns nicht, dass der Wald zu wenig CO 2 aufnimmt, sondern dass wir viel zu viele Treibhausgase ausstoßen, indem wir zu viel Energie verschwenden. Auf dem Schildpfosten vor der Eiche steht eine Zahl. Rundet diese auf eine ganze Zahl ab. Verdopple sie. Multipliziere mit der Lösungszahl aus der Wissensfrage mit dieser Zahl und ziehe 51 ab. Das Ergebnis entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer C der Position des Final Cache!

7 4. Auto, Bus und Fahrrad Position: N E Wir stehen hier am Parkplatz und Bushaltestelle der Rudolf-Steiner-Schule. Viele Schüler fahren hier her mit dem Bus, viele werden aber auch von den Eltern mit dem Auto hierher gefahren und wieder abgeholt. Ein Bus benötigt viel mehr Treibstoff als ein Auto, dafür werden aber viel mehr Personen befördert. Wie auf dem Bild hier zu sehen würde man 30 Autos benötigen um einen voll besetzten Bus zu ersetzen Angenommen, ein Schüler hat einen Schulweg von 5 km. Weil seine Mama ihn zur Schule fährt und wieder abholt, ist das Auto 20 km je Schultag unterwegs. Ein normaler PKW stößt dabei gerundet 150 Gramm CO 2 je km aus. Also je Schultag g und bei 165 Schultagen g also 495 kg, fast eine halbe Tonne! Würde der Schüler mit dem Rad fahren, würde das Rad kein CO 2 ausstoßen. Nehmen wir für den Schulbus im Mittel ca. 38 g je Schüler und km an und würde der Schüler hin und zurück insgesamt 10 km mit dem Bus fahren, wären das bei 165 Schultagen g also nur rund 63 kg. Jetzt wird gerechnet! Wie viele Eichen aus Station 3 müsste der Schüler pflanzen wenn er sich mit dem Auto fahren lässt, aber den zusätzlichen CO 2 -Ausstoß im Vergleich zum Busfahren wieder gut machen will? Wir nehmen bei der Speicherfähigkeit der Eichen 12 kg je Jahr an. a) 6 Eichen Lösungszahl: 1 b) 42 Eichen Lösungszahl: 2 c) 36 Eichen Lösungszahl: 3 Kennt Ihr A.S.T?. Schaut auf den Busplan. Nehmt die letzten 4 Ziffern der Telefonnummer die man wählt, wenn man A.S.T. nutzen will. Bildet die Quersumme (zählt die Ziffern zusammen)! Zieht 10+Lösungszahl von oben ab. Das Ergebnis entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer D der Position des Final Cache!

8 5. Energie aus Wind Position: N E Von hier hat man bei schönem Wetter einen schönen Blick auf die Windräder bei Mirsdorf (Blick Richtung NW, zwischen Waldorfschule und Wäldchen). Die Windenergie liefert zwar heute schon den größten Anteil erneuerbaren Stroms, ihr Potential ist jedoch noch längst nicht ausgeschöpft. Das liegt auch an der Leistungssteigerung der Technik. Wahrscheinlich könnte man auch bei Mirsdorf durch neue, höhere Windräder den Ertrag steigern. Seit August 2009 erzeugen auch Windanlagen vor der deutschen Küste Strom. Diese sogenannten Offshore-Anlagen sind besonders ertragreich. Welchen Anteil an der Energieversorgung sollen 2020 von Windenergie insgesamt gedeckt werden? a) 1% Lösungszahl: 1 b) 25% Lösungszahl: 2 c) 98% Lösungszahl: 3 Die Straßenlaterne an dieser Position trägt eine Zahl. Löse damit folgende Gleichung: (Nummer der Lösung x Zahl an der Laterne - 2) / 5 =? Das Ergebnis ist eine ganze Zahl und entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer E der Position des Final Cache!

9 6. Erdgas Position: N E In der Nähe befindet sich eine Erdgasleitung, deren Verlauf erkennbar durch gelbe Markierungen ersichtlich ist. Erdgas ist ein natürliches Gas, welches in Lagerstätten unter der Erde, meist in Verbindung mit Erdöl vorkommt. Die bedeutendsten Vorkommen an Erdgas liegen in der ehemaligen Sowjetunion und in der Nordsee. Es besteht zum Großteil aus brennbarem Methan und zu kleineren Teilen aus anderen Gasen. Dies sind u.a. Ethan, Propan und Butan. Erdgas gehört also nicht zu den regenerativen Energiequellen, sondern zu den sogenannten fossilen Brennstoffen und wird in erster Linie als Heizmittel für Privathaushalte und der Industrie verwendet. In den letzten Jahren hat Erdgas auch als Treibstoff für Automobile zunehmend an Bedeutung gewonnen. Erdgas entsteht meist durch Luftabschluss von abgestorbenen Kleinstlebewesen, erhöhter Temperatur und großem Druck. Gefördert wird Erdgas in Erdölfeldern meist als Nebenprodukt der Erdölförderung. Wird einmal ein Erdgasvorkommen angebohrt, schießt das Gas von alleine durch das Bohrloch. Bevor es jedoch zum Verbraucher weitertransportiert wird, muss es erst noch getrocknet d.h. von Wasser befreit werden um so der Bildung von sogenannten Methanhydranten, festen Verunreinigungen welche ernsthafte Schäden anrichten können, entgegenzuwirken. Transportiert wird es entweder als komprimiertes Gas durch Rohrleitungen (Pipelines) oder nach chemischer Umwandlung auch in flüssigem Zustand per Schiff oder LKW. Vergleich Öl Erdgas Die Erzeugung einer Kilowattstunde (kwh) Wärme mittels Heizöl (Typ extra leicht) verursacht inklusive Erzeugung des Öls eine CO 2 -Emission von 559 Gramm. Was meint Ihr: Welchen CO 2 -Fußabdruck hat eine kwh Wärme bei der Verwendung von Erdgas (ab Förderung)? a) 0,30 kg Lösungszahl: 1 b) 0,43 kg Lösungszahl: 2 c) 0,73 kg Lösungszahl: 3 In der Nähe steht ein Schalthäuschen der Stadtwerke SÜC. Auf einer Tür ist ein Schildchen angebracht mit BS und einer Zahl. Bildet die Quersumme der Zahl, multipliziert mit der Lösungszahl von oben. Addiert 2 und teilt das Ergebnis durch 4 Das Ergebnis ist eine ganze Zahl und entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer F der Position des Final Cache!

10 7. Bahnverkehr Position: N E Wir stehen hier an der Bahnlinie zwischen Coburg und Bad Rodach. Zurzeit wird diese Strecke vor allem für den Personennahverkehr genutzt. Früher rollten hier auch Güterzüge vielleicht ist das in Zukunft wieder so. Die Bahn gilt als umweltfreundlichstes Verkehrsmittel im Güterverkehr (Quelle: Bundesministerium für Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit). Im Vergleich zum LKW erzeugt sie deutlich weniger Luftschadstoffe und CO 2 -Emission, unabhängig vom transportierten Gut. Auch im Personenverkehr hat die Schiene gegenüber dem PKW hinsichtlich der CO 2 Emissionen deutliche Vorteile, selbst wenn die Auslastung des PKW die durchschnittlichen 1,5 Personen pro PKW übersteigt. Verkehrsmittel im Vergleich: CO 2 -Ausstoß in Gramm pro Person und zurückgelegtem Kilometer. Ziel ist es deshalb, den Anteil der Bahn am Verkehr zu erhöhen. Wie groß ist wohl der Anteil der Bahn im Personenverkehr? Wie viel Prozent macht die Bahn am Personenverkehrsaufwand, gemessen in Personenkilometer aus? a) 0,01% Lösungszahl: 1 b) ca. 50% Lösungszahl: 2 c) ca. 7% Lösungszahl: 3 In der Nähe steht am Bahngleis ein weißes Schild mit großen Zahlen. Nehmt die Zahlen als zweistellige Zahl, teilt durch die Lösungszahl von der Wissensfrage und nehmt die Quersumme (zählt beide Ziffern des zweistelligen Ergebnisses zusammen). Das Ergebnis ist eine ganze Zahl und entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer G der Position des Final Cache!

11 8. Energie aus Müll Position: N E Von hier aus hat man in Richtung Osten einen guten Blick auf das Müllheizkraftwerk (MHKW) Coburg welches maßgeblich das Coburger Fernwärmenetz versorgt. Mittels Kraft-Wärme-Kopplung lässt sich die Wärme besonders effektiv aus Müll nutzen. Fernwärme kommt direkt ins Haus. Es gibt keine Umwege über feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe. Gleichzeitig wird im MHKW Strom erzeugt und in das örtliche Stromnetz eingespeist. Dabei entstehen weniger Verluste als bei großen Kraftwerken wie zu Station 1 beschrieben. Seit Februar 2002 werden mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) die Effizienz von Gebäuden mit Heizsystemen über den Primärenergiefaktor beurteilt. Jeder Energieträger (Öl, Strom, Fernwärme...) hat einen spezifischen Primärenergiefaktor. Dieser berücksichtigt den Verlust bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung eines Energieträgers. Aus dem Primärenergiefaktor lassen sich Energieeffizienz und der schonende Umgang mit fossilen Ressourcen zum Klimaschutz ablesen: Je umweltschonender die Energieform und ihre Umwandlung, desto niedriger ist der Primärenergiefaktor. Er drückt aus, wie viel Energie aus fossilen, nichtregenerativen Energieträgern benötigt wird, um die Endenergie zu erzeugen. Heizöl hat den Primärenergiefaktor 1,1 und Strom den Faktor 2,6. Im Falle der Fernwärme aus dem MHKW Coburg wird berücksichtigt, dass der Müll zu mehr als der Hälfte aus nachwachsenden Rohstoffen besteht wie Essensresten, Abfällen auf Holzbasis und so weiter. Außerdem wird berücksichtigt, dass durch die Erzeugung von Strom aus diesem Müll anderer Strom zum Beispiel aus Kohlekraftwerken eingespart wird. Die SÜC haben den Primärenergiefaktor für ihre Fernwärme eigens berechnen lassen. Was meint Ihr: Wir hoch ist der zertifizierte Primärenergiefaktor bei Versorgung eines Gebäudes mit Fernwärme aus dem MHKW Coburg? a) 0,70 Lösungszahl: 1 b) 0,00 Lösungszahl: 2 c) 2,70 Lösungszahl: 3 In der Nähe steht eine geheimnisvolle kleine dicke Säule. Diese trägt zwei Buchstaben. Ersetzt die Buchstaben gegen ihre Position im Alphabet (A=1, B=2...) Löse folgende Gleichung: Teilt die dreistellige Zahl die sich aus den Buchstaben ergeben durch die Lösungszahl der Wissensfrage und zieht 407 ab. Das Ergebnis ist eine ganze Zahl und entspricht, wenn richtig, der Koordinatenziffer H der Position des Final Cache!