Frage 1
Den Stromdieben auf der Spur
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"Hey, dein Licht brennt noch in deinem Zimmer! Weißt du überhaupt, wie viel Strom kostet?". Viele von euch kennen solche Sätze bestimmt von euren Eltern. Man kennt das ja, man will nur kurz was machen und daraus werden dann doch mehrere Minuten. Dabei hat man vergessen, das Licht oder andere elektronische Geräte auszuschalten und prompt kommt die nette Erinnerung von Mama oder Papa. Leider haben eure Eltern Recht. Strom ist längst nicht mehr günstig und für die Stromerzeugung müssen täglich tausende Tonnen von Kohle in Kraftwerken verbrannt werden. Das Verbrennen von Kohle erzeugt wiederum Kohlenstoffdioxid, welches als Treibhausgas nachweislich an der Erderwärmung beteiligt ist.
Man kann auch durch gezielte Veränderungen Strom sparen. Für den Haushalt sind schon seit längerem spezielle Energiesparlampen bekannt. Diese verbrauchen nur knapp ein Fünftel des Stroms einer Glühbirne, bei fast gleicher Lichtmenge. Früher waren diese Lampen sehr teuer und häufig wurde die billigere Glühbirne vorgezogen. Heutzutage bekommt man Energiesparlampen schon ab 5 Euro im Baumarkt.
Aber das waren nur zwei kleine Beispiele zum Stromsparen. |
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| Frage 1 (Klassenstufe 7-11) |
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| Was kann man im Haushalt noch alles für Vorkehrungen treffen, um Energie zu sparen? Nenne vier Beispiele! |
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| Lösung: |
| Fernseher auschalten bzw. auf LCD-Technik umsteigen, Standby vermeiden, Raumtemperatur etwas senken, Tiefkühltruhe nur kurz öffnen, beim Kochen Deckel auf den Topf, Backofen im Betrieb nur kurz öffnen, zu häufiges Baden vermeiden, Computer bei Nichtnutzung ausschalten etc. |
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| Frage 2 (Klassenstufe 7-11) |
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 Kommen wir noch einmal auf das bereits genannte Beispiel der Energiesparlampe zurück. Eine normale 60 Watt Glühbirne kann durch eine 11 Watt Energiesparlampe ersetzt werden, bei fast gleicher Lichtausbeute. Aber auch die Energiesparlampen gelten schon als veraltet. In ein paar Jahren wird diese vermutlich im Haushalt durch eine neue Lichttechnik abgelöst werden. Diese Lichttechnik ist nachfolgend abgebildet. |
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| Um welche Lichttechnik handelt es sich bei dem dargestellten Modell? |
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| Lösung: |
Light Emitting Diode (kurz: LED).
Eine Leuchtdiode besteht aus mehreren Schichten von halbleitendem Material. Wenn die Diode in Vorwärtsrichtung betrieben wird, wird in einer dünnen Schicht - der aktiven Schicht - Licht erzeugt. Im Gegensatz zu Glühlampen, die ein kontinuierliches Spektrum aussenden, emittiert eine LED Licht in einer bestimmten Farbe. Die Farbe des Lichts hängt vom verwendeten Material ab. Zwei Halbleitersysteme (AllnGaP und InGaN) werden benutzt, um LEDs mit hoher Helligkeit in allen Farben von Blau bis Rot und auch in Weiß (Lumineszenzkonversion) zu erzeugen.
Mehr Infos: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm
Im Moment ist das Preis-Leistungs-Verhältnis hochwertiger LEDs noch nicht ausreichend, um Energiesparlampen zu verdrängen. LEDs haben aber einen Vorteil, wenn es um die Leistungsaufnahme (Stromverbrauch) geht. Eine LED benötigt knapp 0,2 Watt. 18 LEDs kommen somit auf 3,6 Watt. Ein Problem an der momentanen LED Lichttechnik ist das extrem weißliche (kalte) Licht, was vielen im Vergleich zum warmen Glühlampenlicht nicht gefällt. |
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| Frage 3 (Klassenstufe 10-11) |
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Anmerkung zur Korrektur:
Viele Teams haben den ersten Fragenkomplex richtig beantwortet. Wir geben zu, das die dritte Teilfrage bzgl. der Prozessoren (Klassenstufe 10 - 11) nicht ganz einfach war. Deshalb haben wir auch sehr tolerant korrigiert.
Wenn allerdings als Antwort z. Bsp. nur "Core 2 Duo" bzw. "Quad Core" Technik ohne weitere Kommentierung oder Erklärung genannt wurde, konnten wir das als Lösung leider nicht akzeptieren.
 Neben den typischen Energiefressern, die wir einfach zum täglichen Leben brauchen (Kühlschrank, Waschmaschine, Fön), erscheint nun immer ein anderes Gerät auf den Stromfressercharts, der Computer. Dieser hat je nach Ausrüstung eine elektrische Leistung von 100 Watt (Notebooks liegen mit einer Durchschnittsleistung von 35 Watt viel besser). Im Zeitalter der Internetflatrates lässt man auch gerne den Computer einfach laufen, um weiter erreichbar per E-Mail und für Chatprogramme zu sein. Dass man dabei überhaupt nicht auf den Stromverbrauch achtet, ist längst auch der Computerindustrie aufgefallen.
Neben der Energieersparnis durch bessere Bauelemente (Mikrochips) gibt es noch einen anderen Trick, mit dem insbesondere aktuelle Prozessoren Strom sparen. |
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Auf welchen Trick/Technik greifen aktuelle Prozessoren (CPUs) zurück, um im laufenden Betrieb des Computers Energie zu sparen?
Tipp: Diese Stromspartechnik ist nicht wirklich neu. Sie wird bereits seit 2003 bei speziellen Notebookprozessoren eingesetzt. |
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| Lösung: |
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Der Trick ist eigentlich ganz einfach. Aktuelle Prozessoren der Firma Intel und AMD verlangsamen ihren Kerntakt bei geringer Auslastung und senken damit auch die Stromzufuhr an den Prozessor. Bei AMD nennt sich diese Technik "Cool'n'Quiet", bei Intel "Speedstep" oder auch "EIST". Somit lässt sich ein großer Energiebetrag sparen, wenn der PC nicht gefordert wird.
Übrigens: Arbeiten mit einer Textverarbeitung ist für den Computer eher langweilig. Also auch wenn ihr auf dem Computer eure Hausaufgaben macht und nebenbei noch Musik hört, befindet sich der Prozessor in eurem PC meistens in dem oben genannten Stromsparmodus.
Um das Ganze deutlich in Zahlen zu zeigen:
Ein Beispiel für die Benutzung und Wirkungsweise von Cool'n'Quiet ist der AMD Athlon 64 3800+ EE. Er taktet sich von 2000 MHz (1,2 Volt) auf 1000 MHz (1,0 Volt) herab. Dadurch sinkt die Leistungsaufnahme (Stromverbrauch) der CPU erheblich: von maximal 53,64 Watt auf maximal 12,43 Watt. Dies kommt vor allem Akkulaufzeiten in Notebooks zu Gute. Im Idealfall lässt sich sehr viel Energie einsparen.
Quelle: http://www.tomshardware.de
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