Hin­wei­se

460 Sorg­sa­mer Um­gang mit En­er­gie

Ziele:
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

• das Grund­prin­zip einer Wär­me­däm­mung be­schrei­ben und an­wen­den
• an einem Bei­spiel Ex­pe­ri­men­te zum sorg­sa­men Um­gang mit En­er­gie durch­füh­ren und be­wer­ten
• ihre Er­geb­nis­se mit Hilfe von En­er­gie­fluss­dia­gram­men auf an­de­re Si­tua­tio­nen über­tra­gen.

Bezug zum Bil­dungs­plan:
pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen:

• 2.1 Er­kennt­nis­ge­win­nung: 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10
• 2.2 Kom­mu­ni­ka­ti­on: 1, 2, 3, 4, 7, 8
• 2.3 Be­wer­tung: 1, 3, 4, 5, 6

in­halts­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen:

• 3.1.1 Denk- und Ar­beits­wei­sen 1, 2, 3, 9
• 3.1.4 En­er­gie ef­fi­zi­ent nut­zen 10, 11

Fach­di­dak­ti­sche Hin­wei­se:

• Am Bei­spiel des Mehr­fach­gla­ses ist das Prin­zip „Kon­vek­ti­on der Luft ver­hin­dern, schlech­te Wär­me­lei­tung aus­nut­zen“ deut­lich zu er­ken­nen, auf dem die meis­ten Wär­me­däm­mun­gen in Natur und Tech­nik be­ru­hen.
• Wei­te­re Mög­lich­kei­ten der Wär­me­däm­mun­gen wie Aus­nut­zen der Re­fle­xi­on oder Va­ku­um-Schich­ten (z.B. Ther­mos­kan­ne) wer­den hier nicht the­ma­ti­siert. Wenn ge­wünscht, kann dies im Rück­griff auf die Ret­tungs­de­cke (4433_A­B1_Wa­er­me­strah­lung.docx) ge­sche­hen.
• Der „sorg­sa­me Um­gang mit En­er­gie“ setzt die Leit­per­spek­ti­ve BNE um. Dabei gibt es zwei für die Schü­le­rin­nen und Schü­ler zu­gäng­li­che Leit­fra­gen:
• Muss ich die En­er­gie über­haupt für einen Vor­gang ein­set­zen?
• Lan­det die En­er­gie dort, wo ich sie haben möch­te?

Die erste Frage stellt teil­wei­se sehr grund­sätz­lich unser Ver­hal­ten in Frage (z.B. „Muss ich En­er­gie dafür auf­wen­den, um mit dem Flug­zeug in Ur­laub zu flie­gen?“ „Sind For­mel-1-Ren­nen sinn­voll?“) und kann leicht in „Ge­sin­nungs­päd­ago­gik“ ab­glei­ten. Das Ma­te­ri­al setzt sich vor allem mit der zwei­ten Frage aus­ein­an­der.

• Am Bei­spiel des Ko­chens wird das Kon­zept der En­er­gie­fluss­dia­gram­me er­wei­tert:
• Pfeil­di­cke als grobe Quan­ti­fi­zie­rung (→De­ckel)
• Ver­zwei­gun­gen (→ zu klei­ner Topf)

Das so er­wor­be­ne Kon­zept wird an­schlie­ßend auf an­de­re Kon­tex­te über­tra­gen.

• Das Bei­spiel „Stoß­lüf­ten“ ist kom­plex: En­er­ge­tisch ist es am bes­ten, die Fens­ter gar nicht zu öff­nen, wäh­rend es be­züg­lich des Gas­aus­tau­sches am bes­ten ist, die Fens­ter zu kip­pen. Das Stoß­lüf­ten ist hier nur ein Kom­pro­miss. Zu­gäng­lich ist für die Schü­le­rin­nen und Schü­ler, dass man bei (wie auch immer) ge­öff­ne­tem Fens­ter die Hei­zung aus­schal­ten soll­te.
• Fehl­vor­stel­lung zur Wär­me­däm­mung
• Die Wär­me­lei­tung ist (neben der un­ter­schied­li­chen Wär­me­ka­pa­zi­tät) ver­ant­wort­lich dafür, dass wir Fest­kör­per un­ter­schied­lich warm wahr­neh­men, ob­wohl sie die glei­che Tem­pe­ra­tur be­sit­zen. Diese Wahr­neh­mung er­schwert das Ver­ständ­nis des Tem­pe­ra­tur­aus­gleichs, der zen­tral für das Ver­ständ­nis ther­mi­scher Phä­no­me­ne ist.
•  „Wolle macht warm“: Die wär­me­däm­men­de Ei­gen­schaft eines Ma­te­ri­als wird nicht als Hem­men der En­er­gie­über­tra­gung ver­stan­den, son­dern als „wär­men­de“ Ei­gen­schaft des Ma­te­ri­als.
• „Kälte wird trans­por­tiert“: Di­rekt aus der All­tags­spra­che kom­mend er­schwert diese Vor­stel­lung z.B. das Ver­ständ­nis einer Haus-Wär­me­däm­mung im Som­mer.

Tech­ni­sche Hin­wei­se:

• Ge­eig­ne­tes Dämm­ma­te­ri­al er­hält man im Bau­markt, z.B. Luft­polster­fo­lie als Me­ter­wa­re oder Wär­me­däm­mung für Rohre (pas­send zu klei­ne­ren Be­cher­glä­sern).
• vgl. 4403_­En­er­gie­bo­x_2.docx