Basisdaten Standby Stromverbrauch durch den Bereitschaftsmodus Erläuterung Thema: Erstellende Schulart: Standby Stromverbrauch durch den Bereitschaftsmodus Gymnasium Geeignete Schularten: GS MS RS Gym WS Fach/Fächergruppe: Physik, PCB Geeignete Jahrgangsstufen: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Zeitumfang / Zeitbedarf: Vorbereitungszeit: Benötigte Unterrichtsmaterialien: 45 Min. 15 Min. Arbeitsblatt, Leistungsmessgerät, elektrisches Gerät mit Standby- Modus Art des Materials: Unterrichtseinheit Außerschulischer Lernort Zusammenarbeit mit externem Partner Sonstiges Projekt Bezug zu den Kompetenzen der Ökonomischen Verbraucherbildung: Marktkompetenz Finanzkompetenz Informationsund Datenkompetenz Märkte Umgang mit Geld und Zahlungsverkehr Informationsbeschaffung Vermögensaufbau, Altersvorsorge Einkaufen und Kaufverträge Informationsauswertung Verbraucherverträge Kredit und Schulden Informationsverarbeitung und Entscheidungsverhalten Verbraucherkommunikation Umgang mit persönlichen Daten Dieses Unterrichtsmaterial entstand im Rahmen des Schulversuchs 1
Elemente der Kompetenzorientierung Wissen Können Bereitschaft Wissen: Elektrische Geräte verbrauchen im Standby-Betrieb elektrische Energie Bedeutung der Begriffe Stromverbrauch und Standby Können: Die verbrauchte elektrische Energie im Standby-Betrieb von elektrischen Geräten und die dadurch entstehenden Kosten bestimmen Bereitschaft: mehr auf das Trennen von Geräten von der Netzquelle zu achten Geräte auf deren Verbrauch durch Standby-Betrieb zu überprüfen bewusster Umgang mit dem Verbrauch von elektrischer Energie Lebensrelevanz Problemsituationen Lebensrelevanz: Bewusste Wahl oder gezielter Einkauf von elektrischen Geräten mit geringem Energieverbrauch Problemsituationen: Hohe Stromrechnung Werteerziehung Verantwortungsvoller Bürger mit Umweltbewusstsein Verantwortung gegenüber dem Menschen und der Natur Dieses Unterrichtsmaterial entstand im Rahmen des Schulversuchs 2
Projekt-/ Unterrichtsablauf Einstieg: Ziel: Die Lernergruppe erfährt, wie sie (auch zu Hause) Geräte auf ihren elektrischen Energieverbrauch untersuchen können. Unterrichtsschritt I: Thema der Unterrichtsstunde Ziel: Begriffsklärung von Standby und Stromverbrauch Unterrichtsschritt II: Erarbeitungsphase Ziel: Vertiefen, Festigen und Sichern des Zusammenhangs zwischen elektrischer Leistung und Energie Erläuterung Die Lernergruppe beobachtet, dass ein elektrisches Gerät auch im Standby-Modus elektrische Energie verbraucht. Für den Versuch benötigt man ein Leistungsmessgerät und ein elektrisches Gerät mit Standby-Modus. Die Lerngruppe erfährt, dass der Begriff Stromverbrauch nicht sehr glücklich gewählt ist. Im Unterrichtsgespräch erarbeiten die Schüler, dass tatsächlich elektrische Energie verbraucht wird. Die Schüler lösen die ersten vier Aufgaben auf dem Arbeitsblatt M1. Verbesserung der Aufgaben erfolgt im Unterrichtsgespräch. Abschluss: Im Unterrichtsgespräch wird erarbeitet, welche finanzielle Ersparnis sich ergibt, wenn bei den derzeitigen Strompreisen jeder Bundesbürger seine durchschnittliche Standby-Leistung um 1,0 W senkt. Dieses Unterrichtsmaterial entstand im Rahmen des Schulversuchs 3
Anhang Material / Aufgaben / Hilfsmittel für Schüler (z. B. Karteikarten, Arbeitsblatt leer/ausgefüllt) M1 Standby Eine vierköpfige Familie verbraucht im Jahr elektrische Energie. Die durchschnittliche Standby-Leistung beträgt dabei. Nimm an, dass jede kostet. a) Bestimme, wie viel Prozent der verbrauchten elektrischen Energie durch Standby-Betrieb entsteht. b) Berechne, die jährlichen Kosten für den beschriebenen Standby-Betrieb und die Kosten für elektrische Energie. Folgende Tabelle gibt Auskunft über die Leistung der angegebenen Geräte der vierköpfigen Familie. Bei der durchschnittlichen Standby-Leistung wird davon ausgegangen, dass sich das Gerät am Tag im Standby- Betrieb befindet. Leistung im Nutzbetrieb in Watt Leistung im Standby-Betrieb in Watt durchschnittliche Standby- Leistung in Watt Digital Receiver mit Festplatte 17,3 7,9 6,9 LCD-Fernseher 115 1,3 1,1 Stereoanlage 12,2 5,4 4,7 Dieses Unterrichtsmaterial entstand im Rahmen des Schulversuchs 4
c) Vor kurzem hatte diese vierköpfige Familie noch einen alten Röhrenfernseher, dessen Leistung im Nutzbetrieb und im Standby-Betrieb betrug. Wie viele Euro für elektrische Energie spart sich die Familie im Jahr durch den Austausch des Röhrenfernsehers, wenn der LCD-Fernseher täglich drei Stunden im Nutzbetrieb und ansonsten im Standby-Betrieb ist. d) Der vierköpfigen Familie sind die Stromkosten zu hoch. Daher kauft sie sich für eine Steckerleiste mit Schalter, um täglich durchschnittlich für ihren LCD-Fernseher und Digital Receiver mit Festplatte vom Netz zu trennen. Nach wie vielen Wochen hat die vierköpfige Familie die Kosten für die Steckerleiste durch die Verringerung des Standby-Betriebs gespart? e) Vervollständige obige Tabelle, indem du zwei weitere elektrische Geräte angibst, die zum Stromverbrauch der vierköpfigen Familie beitragen könnten, und nach Angaben (beispielsweise im Internet) zur Leistung im Nutzbetrieb und im Standby-Betrieb dieser beiden Geräte suchst. f) Berechne den Betrag, den sich die vierköpfige Familie im Jahr spart, wenn durchschnittlich am Tag anstatt des Standby-Betriebs die Stereoanlage vom Netz getrennt wird. Standby Lösung Geg.: ; ; ; kostet a) Ges.: Lös.: Dieses Unterrichtsmaterial entstand im Rahmen des Schulversuchs 5
b) Ges.: ; Lös.: Quellenangaben M1 Titel Art Autor (Name, Vorname): Fundort - Titel - Herausgeber - Erscheinungsort / Jahr - Verlag Standby Arbeitsblatt Thomas Fraundorfner Dieses Unterrichtsmaterial entstand im Rahmen des Schulversuchs 6