Energiewissen für Schüler

Dazu benötigst du:

• einen Schal zum Augenverbinden
• mindestens eine weitere Person
• 6 bis 8 Gegenstände, z.B. eine Socke, ein Lineal, einen Füller
• Zettel und Stifte
• Beutel

Und so geht es:

Du suchst in deinem Zuhause sechs bis acht Gegenstände, die man ertasten kann, und legst diese in einen Beutel. Schnappe dir nun deine Geschwister oder Eltern und setzt euch alle an einen Tisch. Gib jedem einen Zettel, einen Stift und einen Schal. Fordere sie auf, sich die Augen zu verbinden. Sind alle bereit, fängst du an einen Gegenstand aus dem Beutel der ersten Person in die Hand zu geben. Glaubt diese zu wissen, was es ist, gibt sie den Gegenstand weiter an die nächste Person und schreibt ihren Tipp auf einen Zettel – weiterhin mit verbundenen Augen.

Wichtig – es wird dabei nicht geredet oder etwas vorgesagt.

Ist die erste Person fertig mit dem Aufschreiben, gibst du ihr den zweiten Gegenstand usw. Wenn du all deine Gegenstände durchgereicht hast, dürfen deine Mitspieler den Schal abnehmen. Nun löst du der Reihenfolge nach die ertasteten Gegenstände auf und verteilst Punkte. Für jedes richtige Ergebnis gibt es einen. Das Familienmitglied mit der höchsten Punktzahl gewinnt.

Nun könnt ihr die Rollen tauschen, so dass auch du Gegenstände ertasten kannst.

Variationen: Ihr könnt genauso gut Gegenstände aussuchen, die man am Geruch erkennen muss. Oder ihr versucht, unterschiedliche Euromünzen zu ertasten.

Viel Spaß!

• Ein Intelligentes Netz (Smart Grid) stellt - trotz der Schwankungen durch erneuerbare Energien und Schwankungen im Verbrauch - eine durchgehende Energieversorgung und Netzstabilität sicher.
• Smart Home-Anwendungen ermöglichen es, elektrische Geräte – über ein Smartphone oder Tablet - zuhause intelligent zu steuern.
• Smart Meter sind Intelligente Stromzähler. Mit deren Hilfe kann ein Stromkunde sein Verbrauchsverhalten nachvollziehen.  Dies unterstützt ihn dabei, sparsamer und nachhaltiger zu leben.

Das Stromnetz in Deutschland:

• Das deutsche Stromnetz ist mehr als 1,8 Millionen Kilometer lang. Somit könnte man es 45-Mal um die Erde wickeln. Der größte Teil liegt unter der Erde und umfasst als Erdverkabelung eine Länge von 1,45 Millionen Kilometern. 
• Mit Intelligenten Netzen könnten pro Jahr rund 9 Milliarden Euro gespart werden. Intelligente Haustechnik könnte den Stromverbrauch in Zukunft zusätzlich reduzieren. 
• Der  Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung beträgt aktuell etwa 46 Prozent. Spitzenreiter ist die Windkraft.
  

• Üblicherweise bleibt die bei der Stromerzeugung in Kraftwerken anfallende Wärme, auch Abwärme genannt, ungenutzt. Nur durchschnittlich 40 Prozent der eingesetzten Energie stecken später im Strom. Die Kraft-Wärme-Kopplung nutzt indessen die anfallende Abwärme. Damit ist diese Form der Energieerzeugung besonders effizient und umweltfreundlich.
• Die Abwärme gelangt über ein Fernwärmenetz an nahe gelegene Haushalte oder Betriebe.
• Dieses Potenzial machen sich auch Mikro-BHKWs, die zum Großteil in Wohnhäusern zum Einsatz kommen, zunutze: So können bis zu 90 Prozent der produzierten Energie verwendet wer-den. 
• Auch das Prinzip bleibt beim Mikro-BHKW gleich: In einem Verbrennungsmotor werden die Energieträger (Diesel, Gas, Öl, Pellets oder Hackschnitzel) verbrannt. Ein Motor treibt einen Generator zur Stromherstellung an. Gleichzeitig wird die Abwärme des Motors genutzt und im angekoppelten Heizungssystem Heizungs- und Warmwasser erzeugt.

Mikro-BHKW und Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland:

• 2018 wurden in Deutschland rund 866 Mikro-BHKWs zugelassenen.
• 2017 haben Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen mit über 116 Milliarden erzeugten Kilowattstunden Strom fast 19 Prozent zur Nettostromerzeugung beigetragen. 
• Durch die klimaschonende Technik sparen wir jährlich 58 Millionen Tonnen CO2-Emissionen.
  

Erdgas wird durch Anbohren der in tiefen Erdschichten liegenden Gasvorkommen gefördert. Pro Jahr sind das weltweit rund 3,7 Billionen Kubikmeter. Weitere 200 Billionen Kubikmeter befinden sich noch unter der Erde. Damit reichen diese Vorräte rechnerisch noch für mehr als 50 Jahre. 

• Der Kaufmann Friedrich Albert Winzer erhielt im Jahr 1804 von der Londoner Stadtregierung das Patent, die Straßen mit Hilfe von Gas zu beleuchten. Er gründete das erste Energieversorgungsunternehmen der Welt.
• Erdgas ist von Natur aus geruchlos, ab einer bestimmten Konzentration aber tödlich und hochexplosiv. Um dies zu erkennen, wird es mit sogenannten Odoriermitteln parfümiert. Früher roch es nach faulen Eiern, heute kommt ein schwefelfreies Acrylatgemisch zum Einsatz, welches einen Lösungsmittelgeruch verströmt.
• Aufgrund der hervorragenden Verbrennungseigenschaften eignet sich Erdgas als Kraftstoff für Autos. In Form von CNG (Compressed Natural Gas) und LNG (Liquefied Natural Gas) ist es der sauberste fossile Kraftstoff. 
• Erdgas leistet einen wichtigen Beitrag zur Senkung  von CO2-Emissionen. Es ist im Vergleich zu Kohle oder Öl besonders schadstoffarm und weist nur geringe Treibhausemissionen auf.
• Erdgas kann zu Methanol verarbeitet werden – ein Rohstoff bzw. Alkohol, der für die Herstellung von Lacken, Farben, Klebstoffen, Brennstoffzusätzen oder Essigsäure verwendet wird.
• Bei einer Temperatur von - 163°C verflüssigt sich Erdgas. Dies spielt im internationalen Gashandel eine große Rolle, denn durch die Verflüssigung reduziert sich das Volumen erheblich. Es kann so aus fernen Ländern (per Schiff) geliefert werden.
• Mit Bio-Erdgas steht ein regeneratives Pendant zur Verfügung. Dieses wird aus natürlichen Abfällen und landwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen und ist somit nahezu unerschöpflich.

Erdgas in Deutschland:

• Erdgas ist in Deutschland der wichtigste Energieträger im Haushalt. Knapp die Hälfte der deutschen Haushalte - nämlich 19 Millionen - heizen mit Gas.
• Im Jahr 2017 wurden 985 Milliarden Kilowattstunden Erdgas verbraucht. 26 Prozent davon entfallen auf Haushalte, den größten Teil nutzt allerdings die Industrie.
• 2019 wurden in Deutschland 6,1 Milliarden Kubikmeter Erdgas gefördert.  Weitere Lieferländer sind Russland, Norwegen, die Niederlande bzw. die Staaten des Nahen Ostens.
• Das Erdgasnetz erstreckt sich auf 511.000 Kilometer Länge quer durch die Republik. Zum Vergleich: Die Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt 384.400 Kilometer.
• Deutschland verfügt über 50 unterirdische Gasspeicher, die rund 20 Milliarden Kubikmeter Gas fassen. Weitere 23 Untergrundspeicher befinden sich im Bau oder in der Planung.
• In Deutschland unterscheidet man zwischen zwei Gassorten: H-Gas (kommt aus Russland/Norwegen-Nordsee und hat eine hohe Energiedichte) sowie L-Gas (kommt aus den Niederlanden und Deutschland und hat eine geringere Energiedichte).
  

• Im Jahr 1900 baute Porsche das erste Hybridfahrzeug der Welt. Diesem vorweg ging das Lohner-Porsche-Elektromobil. Es hatte zwei 2,5 PS starke Elektromotoren, die in den Radnaben der Vorderräder ihre Wirkung entfalteten. Noch im selben Jahr machte Porsche den nächsten wegweisenden Schritt und kombinierte die elektrischen Radnabenmotoren mit einem Verbrennungsmotor zum sogenannten Mixte-Wagen, dem ersten Hybridfahrzeug der Welt.
• Das erste Handy, das Motorola Dynatac 8000X, wurde im September 1983 offiziell zugelassen. Man nannte es auch "Knochen", denn es wog beachtliche 800 Gramm. Immerhin wurde es – trotz seines Preises von 4.000 Dollar und einer Akkuleistung von lediglich einer Stunde Gesprächszeit - innerhalb eines Jahres 300.000 Mal verkauft.
• Am 29. Oktober 1969 gelang es, einzelne Computer - so groß wie Kühlschränke - über eine Telefonleitung miteinander zu verbinden. Der US-Professor Leonard Kleinrock wollte damit Forschungsergebnisse mit Kollegen austauschen. Zuerst wurden nur einzelne Buchstaben von einem Computer zum anderen gesendet, später ganze Texte. Nach und nach verbanden die Forscher weltweit immer mehr Computer miteinander. Es entstand ein Netzwerk – unser heutiges Internet.
• Glas hat dort einen großen Einfluss auf unser modernes Leben, wo wir es nicht sehen – als Glasfaser. Entstanden ist Glasfaser aus einer dekorativen Spielerei: Glasbläser aus Thüringen zogen im 18. Jahrhundert Fäden aus Glas. Sie verkauften diese als Dekoration und nannten sie Engelshaar bzw. Feenhaar. Erst nach und nach entdeckte man die verschiedenen technischen Eigenschaften der Glasfäden. Zum Beispiel die extrem gute Lichtleitung oder die Tatsache, dass Faserbündel unter Belastung widerstandsfähiger sind als kompaktes Glas. Heute funktionieren Internet und Telefonie per Glasfaser, weil mit ihnen Informationen lichtschnell rund um den Globus übertragen werden.

Wichtigste deutsche Erfindungen:

Deutschland ist das Land der Dichter und der Denker, besagt ein bekannter Satz aus dem frühen 19. Jahrhundert. Und es stammen tatsächlich viele wichtige Erfindungen aus Deutschland.

• Hans-Georg Musmann und Karlheinz Brandenburg vom Fraunhofer-Institut in Erlangen erfanden 1994 das MP3-Format. Mit diesem können Musikdateien digital und komprimiert auf wenig Speicherplatz abgelegt werden. 
• Der Erfinder Jürgen Dethloff reichte im Jahr 1969 das erste Patent für eine Chipkarte ein. Auf dieser können Daten gespeichert werden, wie beispielsweise bei der Krankenkassenkarte oder bei Mobilfunkkarten (SIM-Karten).
• Carl Benz aus Mannheim reichte 1886 das Patent für ein Dreiradfahrzeug mit Verbrennungsmotor ein und ist damit der Erfinder des ersten praxistauglichen Kraftwagens der Welt. Heute gibt es über 60 Millionen Kraftfahrzeuge in Deutschland bzw. 1,5 Milliarden weltweit. 
• Der Ingenieur Konrad Zuse aus Berlin gilt als der „Vater des modernen Computers“. Er entwickelte in den Jahren 1936 bis 38 den ersten programmierbaren (mit Lochstreifen), funktionstüchtigen Computer. Allerdings war dieser nicht zuverlässig, da die mechanischen Schaltglieder, angetrieben von einem Staubsaugermotor, sich bei längeren Betrieb regelmäßig verhakten. Seine Weiterentwicklung ging 1942 in Betrieb und konnte jeden beliebigen Algorithmus ausführen. 
• Aus Deutschland stammen auch zahlreiche Erfindungen ohne technische Funktionalität. Die wohl bedeutendste Leistung  ist der Buchdruck durch Johannes Gutenberg im Jahr 1440. Bücher mussten nicht wie zuvor in jahrelanger Arbeit einzeln abgeschrieben, sondern konnten maschinell in größeren Auflagen gedruckt werden. Damit zogen sie in private Haushalte, Schulen und Universitäten ein. Weitere deutsche, alltägliche Erfindungen sind beispielsweise der Teebeutel, das Kopfschmerzmittel Aspirin oder Ohrenstöpsel gegen Lärm.
  

• Die bisher ältesten Überreste einer Feuerstelle haben Forscher in einer Höhle in Südafrika entdeckt. Die verbrannten Knochen und Pflanzenteile sind rund 1 Million Jahre alt.
• Die heißeste Flamme hat eine Temperatur von rund 6.000 Grad Celsius. Sie entsteht, wenn man in einem Experiment die Moleküle Dicyanoethin und Ozon unter hohem Druck verbrennt. Im Vergleich dazu erreicht eine Kerzenflamme an ihrem heißesten Punkt etwa 1.400 Grad Celsius.
• Glas wird nicht nur industriell hergestellt, sondern geht  auch als Nebenprodukt aus Naturereignissen hervor: Wenn heiße Lava eines Vulkans sehr schnell abkühlt, entsteht beispielsweise Obsidian – ein sehr hartes und rasiermesserscharf brechendes Glas.
• Wasser ist die einzige chemische Verbindung, die von Natur aus in allen drei Aggregatzuständen vorkommt: flüssig als Wasser, fest als Eis und gasförmig als Dampf.
• Um ein Auto zu produzieren, werden etwa 20.000 Liter Wasser benötigt, für ein Kilo Stahl etwa 18 Liter und für ein Blatt Papier knapp drei Liter. Dies ist der industriell erforderliche Wasserbedarf innerhalb eines Herstellungsprozesses.
• Vor etwa 1.500 Jahren wurden die ersten Windräder zum Mahlen von Mehl im persisch-arabischen Raum gebaut. 
  

• Biomasse ist rund um die Uhr verfügbar und flexibel einsetzbar.
• Sie ist umweltfreundlich und nachhaltig. 
• Bioenergien tragen zur Verringerung der Treibhausgas-Emissionen bei. Bei der Verbrennung von Biomasse wird nur soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie auch zuvor bei der Photosynthese aus der Atmosphäre aufgenommen wurde.
• Die Nutzung von Biomasse wie z.B. Waldholz ist CO2-neutral, wenn dem Wald nicht mehr Holz entnommen wird als gleichzeitig nachwächst.
• Energie aus Biomasse ist das Allround-Talent unter den erneuerbaren Energien. Sie liefert flüssige und feste Kraftstoffe, Wärme und Strom.
• Beliebte Bioenergieträger sind Holz, Mais und Zuckerrüben.

Biomasse-Anlagen in Deutschland:

• In Deutschland gibt es mehr als 9.500 Biogasanlagen.
• 2019 wurden etwa 50,4 Terawattstunden Strom aus Biomasse bereitgestellt.
• Im gleichen Jahr betrug die Stromerzeugung aus Biomasse 7,3 Prozent.
  

• Wasserkraft ist die größte und kostengünstigste erneuerbare Energiequelle.
• Ein Wasserkraftwerk arbeitet ohne schädliche CO2-Emissionen, ohne Strahlungen, ohne Abfall und ohne Asche.
• Wasserkraft steht rund um die Uhr zur Verfügung und kann als Energiespeicher genutzt werden. 
• Mehr als 80 Prozent der weltweit erzeugten regenerativen Energie stammt aus Wasserkraft.
• Pumpspeicherwerke bilden 99 Prozent der weltweiten Kapazitäten zur Energiespeicherung.
• Einige Länder wie Norwegen oder Paraguay decken ihren Strombedarf vollständig aus Wasserkraft.

Wasserkraftwerke in Deutschland:

• In Deutschland gibt es etwa 7.300 Wasserkraftanlagen mit einer installierten Leistung von 5.500 Megawatt.
• Während weltweit bereits rund 17 Prozent des gesamten Energiebedarfs durch Wasserkraft gedeckt werden, bezieht Deutschland nur drei Prozent seines Strombedarfs daraus.
• Die Bruttostromerzeugung aus Wasserkraft beträgt 21 Terawattstunden. 
• Über 80 Prozent des Wasserkraftstroms werden in den gebirgigen und gefällereichen Regionen im Süden Deutschlands erzeugt.
• Am weitesten verbreitet sind Laufwasserkraftwerke. 600 davon befinden sich an den großen, schnell fließenden Strömen wie Rhein, Donau oder Mosel.
  

• In einer Stunde liefert die Sonne soviel Energie, dass man die ganze Erde ein Jahr lang mit Strom versorgen könnte.
• Solarmodule können 30 bis 40 Jahre umweltfreundlichen Strom erzeugen.
• Danach lassen sich die meisten Solarzellen recyceln, da sie aus ungiftigem Silizium hergestellt sind.
• Sieben bis acht Quadratmeter Dachfläche reichen, um den Strombedarf eines durchschnittlichen Haushalts zu decken.
• Würden wir lediglich zwei Prozent der Fläche Deutschlands mit Solarmodulen bestücken, so wäre unser gesamter Strombedarf gedeckt.
• Solarmodule sind das Herzstück einer Photovoltaikanlage. Bei deren Herstellung wird natürlich auch Energie verbraucht: Jedes Solarmodul produziert aber zehn- bis 15-mal mehr Energie, als für seine Herstellung benötigt wird. 

Solaranlagen in Deutschland:

• Ende 2018 gab es 1,7 Millionen Photovoltaik-Anlagen. 
• Diese produzierten etwa 46 TWh elektrische Energie.
• Im Jahr 2019 wurden sieben Prozent des erzeugten Stroms durch Photovoltaik produziert.
• Führendes Bundesland ist der Freistaat Bayern: 214 der 370 deutschen Solarparks stehen dort.
• In Brandenburg entsteht auf einer Fläche von 164 Hektar Deutschlands größter Solarpark. 465.000 Solarmodule erzeugen umweltfreundliche Energie für rund 50.000 Haushalte. Die Einsparung an Kohlendioxid beträgt jährlich 129.000 Tonnen.
  

• Ein einziges Windrad mit 3 Megawatt Leistung erzeugt pro Jahr Strom für mehr als 2.000 Haushalte.
  
• Noch in diesem Jahr wird die Windkraft bis zu 18 Prozent der europäischen Stromproduktion liefern.
• Mit dem Strom, den ein Windrad in einer Stunde erzeugt, kannst du:
  -> 65 Jahre lang täglich eine Stunde fernsehen
  -> mehr als 15.000 Liter Wasser kochen
  -> kannst du zwei Jahre lang rund um die Uhr Playstation spielen

 (Quelle: windfakten.at)

Windkraftanlagen in Deutschland (Stand 2019):

• 29.456 Onshore-Windkraftanlagen (an Land)
  -> 53.912 MW Leistung
  -> durchschnittliche Höhe einer Windkraftanlage: 193 Meter
  -> durchschnittlicher Rotordurchmesser: 119 Meter
• 1.469 Offshore-Windkraftanlagen (auf See)
  -> 7.516 MW Leistung
  -> durchschnittliche Wassertiefe: 36 Meter
  -> durchschnittliche Entfernung zum Land: 88 Kilometer