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3.6.3 Erweiterungsmöglichkeiten 3. Wie kann der Bedarf an elektrischer Leistung vorhergesagt werden? Um das konstant halten der Frequenz zu erleichtern, erstellen Energieversorgungsunternehmen spätestens einen Tag vorher Prognosen darüber, wie die benötigte elektrische Leistung, die sogenannte Netzlast, an einem bestimmten Tag aussehen wird. Mit dieser Vorhersage können sie den Einsatz ihrer Kraftwerke besser planen und das Verwenden von Regelleistung minimieren. Die Prognosen werden auf Basis gesammelter Daten über die Stromkunden erstellt. Der Stromzähler von einem Kunden, der viel Strom bezieht, liefert Daten darüber, wie sein tageszeitliche Leistungsbedarf normalerweise aussieht. Kunden, die wenig Strom verbrauchen wie zum Beispiel ein Haushalt, wird ein sogenanntes Standardlastprofil zugeteilt, das einen Verlauf hat, der typisch für diese Art von Kunden ist. Die Daten vom erwarteten Leistungsbedarf aller Kunden werden addiert und das Ergebnis dann noch an Einflüsse wie das Wetter, die Jahreszeit oder besondere Ereignisse wie Schulferien angepasst. Die trotz Prognose auftretenden Abweichungen, werden durch den Einsatz von Regelleistung aufgefangen. Hier sieht man vier Standardlastprofile. Das erste ist das eines Haushalts. Den Verlauf der Kurve kann man damit begründen, dass die meisten Leute typischerweise zwischen 6 und 8 Uhr aufstehen und beginnen, elektrische Geräte wie Lampen, Radios etc. zu benutzen. Die Höhepunkte der benötigten Leistung werden mittags und abends erreicht, wenn zum Beispiel gekocht und ferngesehen wird. Zu welcher Kundengruppe könnten die drei anderen Lastprofile gehören und warum? 74
3.7 Unterrichtsvorschlag zur Fernwärme 3.7 Unterrichtsvorschlag zur Fernwärme Die Fernwärme im Unterricht zu behandeln, ist eigentlich vor allem dann sinnvoll, wenn ein direkter Bezug zur Lebenswelt der Schüler besteht, das heißt wenn das Einzugsgebiet, aus dem die Schüler kommen mit Fernwärme versorgt wird. Der folgende Unterrichtsvorschlag ist für die 8. Jahrgangsstufe entwickelt und setzt voraus, dass die Schule mit Fernwärmewasser beheizt wird. Insbesondere bei Unterricht zum Thema Fernwärme sollte der Abschnitt 3.2 , in dem die Problematik von Begriffen der Energietechnik und der Physik diskutiert wird, beachtet werden. Wo es möglich und sinnvoll ist, sollte man die physikalisch richtige Ausdrucksweise verwenden. Für den Begriff Fernwärme, gibt es aber keinen korrekten, der diesen ersetzen könnte. In diesem Fall sollte man die Schüler dafür sensibilisieren und deutlich machen, was Fernwärme exakt bedeutet, nämlich heißes Wasser bzw. Wasser mit hoher innerer oder thermischer Energie. Dieses Wasser gibt im Wärmetauscher des Verbrauchers Wärme an das kältere Trinkwasser ab. Werden diese Begrifflichkeiten mit den Schülern problematisiert und, wenn nötig auch mehrmals, erläutert, dann können nicht nur falsche Vorstellungen vermieden, sondern eventuell sogar für ein vertieftes Verständnis von Wärme gesorgt werden. 3.7.1 Allgemeines zum Thema Die wichtigste Voraussetzung ist beim folgenden Stundenvorschlag, dass die Begriffe Wärme und thermische Energie bekannt sind und auch berechnet werden können. Der Unterrichtsvorschlag bietet eine sehr anwendungsbezogene Möglichkeit an das Thema Wärme und thermische Energie heranzugehen. Außerdem kann zusätzlich motivieren, dass die Schüler zu einem Teil der Schule Zugang haben, den sie sonst nicht betreten dürfen. Der Inhalt „Funktionsweise einer Fernwärmeheizung“ zielt auf ein vertieftes Verständnis von Wärme und thermischer Energie ab. Außerdem soll durch den Realitätsbezug Interesse für das Thema geweckt werden. Als Methoden kommt eine kurze Erkundung und ein fragend-entwickelndes Unterrichtsgespräch zum Einsatz. Das markanteste Medium der Stunde ist die Fernwärmeheizung der Schule. 3.7.2 Vorschlag für einen Stundenverlauf In die Stunde eingestiegen werden kann mit der Frage „Wie funktioniert eigentlich eine Heizung?“. Dabei ist wahrscheinlich das Vorwissen bei den einzelnen Schüler sehr unterschiedlich ausgeprägt. Nach einer Sammlung von verschiedenen Heizungsarten, kann zur Beheizung der Schule übergeleitet werden. Je nach Vorwissen der Schüler und Verbreitung von Fernwärmeheizungen, werden die Grundlagen dazu in einem fragend-entwickelnden Unterrichtsgespräch oder in einem Lehrervortrag ausgeführt. Informationen hierzu finden sich im Abschnitt 2.2.7 über Fernwärme. Dieser Teil der Stunde sollte etwa zehn Minuten in Anspruch nehmen. Anschließend wird die Fernwärmeheizung der Schule erkundet. Voraussetzung dafür ist aber, dass die Räume mit einem Haustechniker der Schule zugänglich sind, Sicherheitsbestimmungen einge- 75
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- Seite 113: 7 Selbstständigkeitserklärung 7 S
3.7 Unterrichtsvorschlag zur Fernwärme<br />
3.7 Unterrichtsvorschlag zur Fernwärme<br />
Die Fernwärme im Unterricht zu behandeln, ist eigentlich vor allem dann sinnvoll, wenn ein direkter<br />
Bezug zur Lebenswelt der Schüler besteht, das heißt wenn das Einzugsgebiet, aus dem die Schüler<br />
kommen mit Fernwärme versorgt wird. Der folgende Unterrichtsvorschlag ist für die 8. Jahrgangsstufe<br />
entwickelt und setzt voraus, dass die Schule mit Fernwärmewasser beheizt wird.<br />
Insbesondere bei Unterricht zum Thema Fernwärme sollte der Abschnitt 3.2 , in dem die Problematik<br />
von Begriffen der Energietechnik und der Physik diskutiert wird, beachtet werden. Wo es möglich<br />
und sinnvoll ist, sollte man die physikalisch richtige Ausdrucksweise verwenden. Für den Begriff<br />
Fernwärme, gibt es aber keinen korrekten, der diesen ersetzen könnte. In diesem Fall sollte<br />
man die Schüler dafür sensibilisieren und deutlich machen, was Fernwärme exakt bedeutet, nämlich<br />
heißes Wasser bzw. Wasser mit hoher innerer oder thermischer Energie. Dieses Wasser gibt im<br />
Wärmetauscher des Verbrauchers Wärme an das kältere Trinkwasser ab. Werden diese Begrifflichkeiten<br />
mit den Schülern problematisiert und, wenn nötig auch mehrm<strong>als</strong>, erläutert, dann können<br />
nicht nur f<strong>als</strong>che Vorstellungen vermieden, sondern eventuell sogar für ein vertieftes Verständnis<br />
von Wärme gesorgt werden.<br />
3.7.1 Allgemeines zum Thema<br />
Die wichtigste Voraussetzung ist beim folgenden Stundenvorschlag, dass die Begriffe Wärme und<br />
thermische Energie bekannt sind und auch berechnet werden können. Der Unterrichtsvorschlag bietet<br />
eine sehr anwendungsbezogene Möglichkeit an das Thema Wärme und thermische Energie heranzugehen.<br />
Außerdem kann zusätzlich motivieren, dass die Schüler zu einem Teil der Schule Zugang<br />
haben, den sie sonst nicht betreten dürfen. Der Inhalt „Funktionsweise einer Fernwärmeheizung“<br />
zielt auf ein vertieftes Verständnis von Wärme und thermischer Energie ab. Außerdem soll<br />
durch den Realitätsbezug Interesse für das Thema geweckt werden. Als Methoden kommt eine kurze<br />
Erkundung und ein fragend-entwickelndes Unterrichtsgespräch zum Einsatz. Das markanteste<br />
Medium der Stunde ist die Fernwärmeheizung der Schule.<br />
3.7.2 Vorschlag für einen Stundenverlauf<br />
In die Stunde eingestiegen werden kann mit der Frage „Wie funktioniert eigentlich eine Heizung?“.<br />
Dabei ist wahrscheinlich das Vorwissen bei den einzelnen Schüler sehr unterschiedlich ausgeprägt.<br />
Nach einer Sammlung von verschiedenen Heizungsarten, kann zur Beheizung der Schule übergeleitet<br />
werden. Je nach Vorwissen der Schüler und Verbreitung von Fernwärmeheizungen, werden die<br />
Grundlagen dazu in einem fragend-entwickelnden Unterrichtsgespräch oder in einem Lehrervortrag<br />
ausgeführt. Informationen hierzu finden sich im Abschnitt 2.2.7 über Fernwärme. Dieser Teil der<br />
Stunde sollte etwa zehn Minuten in Anspruch nehmen.<br />
Anschließend wird die Fernwärmeheizung der Schule erkundet. Voraussetzung dafür ist aber, dass<br />
die Räume mit einem Haustechniker der Schule zugänglich sind, Sicherheitsbestimmungen einge-<br />
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