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Energie"hunger": Stillbar mit welchen Kosten und Folgen
Analysen zu Enwicklungen im Energie-Bereich sowie zu Kosten und Folgen

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Stromerzeugung
 
Benzinverbrauch
 
Folge"Kosten"
 

Mögliche Anforderungen für die 8. bis 10. Klasse (Wiederholungen in 11)

!! Entscheidet euch in eurer Kleingruppe für eine der folgenden vier Analysen, bearbeitet sie arbeitsteilig und diskutiert sie anschließend in der Klasse !
         


Analysen zur Energieentwicklung und zum Energieumsatz
 

Analyse kann hier unter anderem bedeuten:

  • Erstellt aus den gegebenen Datenbeständen für den Energiebedarf bzw. die Energieentwicklung sowie für den Energie"verbrauch" bzw. den Energieumsatz Punkt-Linien-Diagramme zur Entwicklung.
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe u.a. am Beispiel des Energie"verbrauchs" eines deutschen Bauernhofs, aus welchen Gründen der weltweite Energieumsatz immer weiter gewachsen ist.
  • Recherchiert selbstreguliert den Energiebedarf in der Informations- und Kommunikationstechnik.
  • Recherchiert selbstständig weitere aktuelle Daten hinzu und diskutiert, wie seriös die Daten sind.
  • Beschreibt mit Worten den Verlauf der Diagramme und findet Terme, die (ggf. stückweise) u.a. das Wachstum des Energieumsatzes beschreiben.
  • Extrapoliert oder prognostiziert, wie sich der weltweite Energieumsatz mittelfristig und langfristig entwickeln kann. Was ist der Unterschied zwischen einer Extrapolation und einer Prognose?
  • Diskutiert miteinander, wie groß die Unsicherheit einer Prognose in 5, 10, 15, ... Jahren sein wird. Dazu könnt ihr die gefundenen Terme nutzen, müsst aber Szenarien entwickeln.
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe, warum Linien-Diagramme eine geeignete Darstellungsform sind.
  • Vergleicht u.a. die Pro-Kopf-Entwicklungen des Energie"verbrauchs" in Deutschland und Italien sowie in einem Industrie-, Schwellen- und Entwicklungsland. Nehmt Stellung dazu.
  • Vergleicht die Anteile am Weltkonsum von Energie und nehmt Stellung dazu.
  • Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.

Analysen zur Entwicklung von installierten Leistungen aus erneuerbaren und nuklearen Energien

 

Hier kann Analyse unter anderem bedeuten:

  • Erstellt aus den gegebenen Datenbeständen für die installierten Leistungen aus Windenergie, Sonnenenergie, Biomasse und Wasserkraft sowie aus Kernenergie jeweils Punkt-Linien-Diagramme zur Entwicklung.
  • Recherchiert auch selbstständig weitere aktuelle Daten hinzu und diskutiert, wie seriös die Daten sind.
  • Beschreibt mit Worten den Verlauf der Diagramme und findet Terme, die (ggf. stückweise) das Wachstum der installierten Leistungen beschreiben.
  • Extrapoliert oder prognostiziert, wie sich die installierten Leistungen an Erneuerbaren Energien mittelfristig und langfristig entwickeln und wie sich dadurch die Anteile an verfügbarer "sauberer" Energie ändern könnten.
  • Diskutiert miteinander, wie groß die Unsicherheit einer Prognose in 5, 10, 15, ... Jahren sein wird. Dazu könnt ihr die gefundenen Terme nutzen, müsst aber Szenarien entwickeln.
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe, warum Linien-Diagramme eine geeignete Darstellungsform sind.
  • Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.

Analysen zur Energie"gewinnung" aus fossilen Energieträgern, zum Vorrat an Öl- und Gasvorkommen sowie zur Belastung der Luft mit Kohlendioxid

 

 

Analyse kann hier unter anderem bedeuten:

  • Erstellt aus den gegebenen Datenbeständen für die Energie"gewinnung" aus fossilen Energieträgern jeweils Punkt-Linien-Diagramme zur Entwicklung.
  • Beschreibt mit Worten den Verlauf der Diagramme und findet Terme, die (ggf. stückweise) das Wachstum beschreiben.
  • Erstellt aus den gegebenen Datenbeständen für nachgewiesene Eröl- und Gas-Reserven jeweils Punkt-Linien-Diagramme.
  • Beschreibt mit Worten den Verlauf dieser Diagramme und findet Terme, die (ggf. stückweise) das Wachstum beschreiben.
  • Berechnet auf diesen Grundlagen, wie lange die Vorräte an fossilen Energien noch reichen. (siehe auch Aufgabe 3 Seite ma8920.htm)
  • Erstellt aus den vorgegebenen Daten zur Belastung der Luft mit Kohlendioxid Punkt-Linien-Diagramme, beschreibt ihren Verlauf und vergleicht sie miteinander.
  • Vergleicht u.a. die Pro-Kopf-Entwicklungen der Belastung der Luft mit Kohlendioxid in einem Industrie-, Schwellen- und Entwicklungsland. Nehmt Stellung dazu.
  • Vergleicht die Diagramme zur Energie"gewinnung" aus fossilen Energieträgern mit den Diagrammen zur CO2-Belastung der Luft.
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe, ob ihr durch Korrelation dieser beiden Entwicklungen einen Zusammenhang finden und begründen könnt.
  • Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.
Analysen zur Preisentwicklung von Energie
 

Hier kann Analyse unter anderem bedeuten:

  • Erstellt aus den gegebenen Datenbeständen für Strompreise, des Weltmarktpreises für Erdöl und des Verbraucherpreisindexes jeweils Punkt-Linien-Diagramme zur Entwicklung.
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe, ob die Entwicklung der Preise für Energie in allen Ländern gleichartig verläuft und wie u.a. die Erzeugung von Biodiesel auf die Lebensmittelpreise wirken kann.
  • Diskutiert und interpretiert in eurer Kleingruppe die gegebenen Grafen zum Index der Erzeugerpreise und zu den Kosten des Wachstums (Wirtschaftswachstum, Primärenergieverbrauch und CO2-Ausstoß)
  • Diskutiert in eurer Kleingruppe, welchen Einfluss bei der zukünftigen Entwicklung insbesondere der Erneuerbaren Energien ein betriebwirtschaftlich kalkulierter und/oder subventionierter Preis haben wird. Begründet eure Anwort mit Zahlen.
  • Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.
 

Mögliche Anregungen für die 10. bis 12. Klasse

         

 

Analysen zu "Beschleunigungen" und Zusammenhängen in den Entwicklungen
  Analysiert die Entwicklungen von Energie so, wie oben beschrieben. Darüber hinaus analysiert die Beschleunigungen u.a. wie folgt:
  • Beschreibt mit Funktionsgleichungen jeweils (a) die Entwicklungen und (b) den weltweiten "Verbrauch" an Energien und interpretiert die "Anstiege" mittels der Ableitungsfunktion.
  • Berechnet u.a. für den weltweiten "Verbrauch" an Energien den jährlichen Zuwachs als Indexzahl,
    (a) indem ihr ein von euch gewähltes Jahr gleich 100% setzt und
    (b) indem ihr die Indexzahl immer auf das Vorjahr bezieht.
  • Erstellt passende Diagramme zu den Indexzahlen, um die Entwicklung des Energieverbrauchs darzustellen.
  • Vergleicht die verschiedenen Darstellungen zur Beschleunigung des Energieverbrauchs (Ableitungsfunktion, Indexzahlen) miteinander und diskutiert ihre Sinnhaftigkeit für eine Interpretation.
  • Korreliert den Verbrauch von fossilen Energien mit dem Wachstum von Kohlendioxid und interpretiert diese Korrelation in Bezug auf mögliche Zusammenhänge.
  • Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.
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Hilfen zur Lösung

Problemlösung?
 
 
 
 
 
 
Zur Bearbeitung der Anforderungen (Aufgaben)
gibt es für euch die folgenden mathematischen Hilfen
(blau unterlegt)
und Werkzeughilfen
(grün unterlegt):
 

Mögliche Hilfen für die
Klassenstufen 8 bis 10

 
Datenauswertung:
Diagramme
 
 
Nebenbei: Warum werden bei Energie"verbrauch" und Energie"gewinnung" die Worte Verbrauch und Gewinnung häufig in Anführungsstriche gesetzt?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Mögliche Hilfen für die
Klassenstufen 10 bis 12

 

... die Zunahme von ...
nimmt ab ...