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Technik

Erneuerbare Energien

Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Erdwärme erneuern sich. Sie liefern Energie, ohne dass Vorräte aufgebraucht werden.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann erneuerbare Energieträger unterscheiden.
  • Ich kann Aufbau und Funktion einer Anlage beschreiben.
  • Ich kann den Jahresertrag berechnen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Den Wirkungsgrad berechnen

Erneuerbare Energien erneuern sich ständig oder wachsen nach. Ihre Vorräte werden nicht aufgebraucht. Das Sonnenlicht nutzt man mit einer Photovoltaikanlage. Sie wandelt Licht in Strom um. Solarthermie nutzt die Wärme des Lichts für Warmwasser. Windräder haben Rotorblätter, die einen Generator antreiben. Wasserkraftwerke nutzen fließendes Wasser, das eine Turbine dreht. Biomasse besteht aus Pflanzen oder Reststoffen, aus denen Wärme und Strom gewonnen werden. Erdwärme nutzt die Wärme tief im Boden. Alle Anlagen brauchen Material und Fläche. Auch sie haben Folgen für die Natur. Der Ertrag einer Anlage hängt von Wetter und Standort ab. Rechne so: Ertrag = Leistung · Betriebsstunden. Eine Anlage mit 4 kW Leistung läuft angenommen 1000 Stunden mit voller Leistung. Das ergibt 4 kW · 1000 h = 4000 kWh im Jahr.

Erneuerbare Energieträger.
EnergieträgerAnlageErgebnis
SonnePhotovoltaikStrom
SonneSolarthermieWarmwasser
WindWindradStrom
WasserWasserkraftwerkStrom
PflanzenBiogasanlageStrom und Wärme

Jahresertrag berechnen

  1. Gegeben: 4 kW Leistung, 1000 Volllaststunden (angenommen).
  2. Formel: E = P · t.
  3. Rechnung: 4 kW · 1000 h.
  4. Ergebnis: 4000 kWh.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Sonne, Wind und Wasser sind immer wieder da.

Sie liefern Strom oder Wärme.

Der Ertrag schwankt.

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Schule hat Solarzellen auf dem Dach. An sonnigen Tagen liefern sie viel Strom, an trüben wenig.

Schritt für Schritt

Du berechnest den Ertrag einer Anlage.

  1. Lies die Leistung in kW ab.
  2. Lies die Stunden ab.
  3. Multipliziere beide Werte.
  4. Schreibe die Einheit kWh dazu.

Mit einem Bild erklärt

AnlageLeistungStundenErtrag
Dach4 kW1000 h4000 kWh
Klein2 kW900 h1800 kWh
Wind3 kW2000 h6000 kWh

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Eine Solaranlage mit 4 kW läuft angenommen 1000 Stunden mit voller Leistung. Wie viele kWh sind das?

Zeig mir den ersten Schritt

4 · 1000.

Lösung ansehen

Lösung: 4000

4 kW · 1000 h = 4000 kWh.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Eine kleine Anlage mit 2 kW läuft angenommen 900 Stunden mit voller Leistung. Wie viele kWh sind das?

Zeig mir den ersten Schritt

2 · 900.

Lösung ansehen

Lösung: 1800

2 · 900 = 1800 kWh.

Tipp: Solar liefert nur bei Licht, Wind nur bei Wind. Darum rechnet man mit Volllaststunden statt mit allen 8760 Jahresstunden.

Merksatz: Erneuerbar: Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, Erdwärme. Ertrag = Leistung · Volllaststunden.

Typischer Fehler: Viele halten erneuerbare Energie für folgenlos. Auch Bau, Fläche und Material haben Wirkungen.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Was treibt bei einem Windrad den Generator an?
Lösung ansehen

Lösung: Die Rotorblätter

Frage 2 Photovoltaik wandelt Licht in Strom um.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Eine Anlage mit 3 kW läuft angenommen 2000 Stunden mit voller Leistung. Wie viele kWh sind das?

Zeig mir den ersten Schritt

3 · 2000.

Lösung ansehen

Lösung: 6000

6000 kWh.

Frage 4 Was gehört zu erneuerbaren Energieträgern?
Lösung ansehen

Lösung: Biomasse

Frage 5 Was braucht eine Wasserkraftanlage?
Lösung ansehen

Lösung: Fließendes Wasser, das eine Turbine dreht

Geschafft

Erneuerbare Energieträger erneuern sich. Ihr Ertrag schwankt, und ihr Bau hat Folgen für die Umwelt.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Energie umwandeln und speichern

Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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