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LED und Solarzelle beurteilen — physikalisch, ökonomisch, ökologisch

Wirkungsgrad, Kosten, Rohstoffe — zehn Übungen zum sachlichen und gut begründeten Beurteilen moderner Technik im Alltag. Mit ausführlichem Lösungsweg zu jeder einzelnen Aufgabe.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Beurteilen heisst abwägen
AFB I

Sechs Aussagen zur Bewertung von LED und Solarmodul. Markiere alle, die stimmen.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Ein Urteil braucht Kriterien und Zahlen, keine Meinungen. Und auch die LED hat Nachteile — etwa die seltenen Metalle in ihrem Kristall.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen zu Wirkungsgrad, Lebensdauer und Bilanz.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Merke: Wirkungsgrad ohne Einheit, Lebensdauer in Stunden oder Jahren, Bilanz in Energie und Euro.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Physikalisch beurteilt man ein Bauteil über den und die , ökonomisch über die , ökologisch über die benötigten und die .

Die Schleusenspannung beschreibt, wann eine Diode leitet — sie ist kein Beurteilungskriterium.
A4
Physikalisch, ökonomisch oder ökologisch?
AFB I

Ordne jede Größe der Sichtweise zu, zu der sie gehört.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1physikalisch
2ökonomisch
3ökologisch
Physikalisch fragst du nach dem Bauteil, ökonomisch nach dem Geld, ökologisch nach Energie und Rohstoffen.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Eine LED-Lampe kostet 4,00 € und nimmt 7 W auf. Sie brennt 1000 Stunden im Jahr, eine Kilowattstunde kostet 0,30 €. Welche Gesamtkosten entstehen im ersten Jahr?

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
7 W · 1000 h = 7 kWh, das kostet 2,10 €. Dazu die 4,00 € Kaufpreis: 6,10 €. Trick: 7 W mal 1000 h sind genau 7 kWh.
A6
So beurteilst du sauber
AFB II

Bringe die fünf Schritte einer Beurteilung in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Kriterien festlegen
2Daten zu beiden Bauteilen sammeln
3Werte auf dieselbe Nutzungsdauer umrechnen
4Vor- und Nachteile gegenüberstellen
5Urteil formulieren und begründen
Am häufigsten wird die gemeinsame Nutzungsdauer übersprungen — dann vergleicht man 1000 mit 25 000 Stunden und das Ergebnis ist wertlos.
A7
Rechenkette
AFB II

Vergleiche 25 000 Betriebsstunden: Glühlampe 60 W, 1,00 €, Lebensdauer 1000 h — LED-Lampe 7 W, 4,00 €, Lebensdauer 25 000 h. Eine Kilowattstunde kostet 0,30 €.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Zahl noetiger Gluehlampen Lampen
  2. Stromkosten der Gluehlampen Euro
  3. Stromkosten der LED-Lampe Euro
  4. Ersparnis insgesamt Euro
Über die Lebensdauer einer einzigen LED-Lampe kommen rund 420 € Ersparnis zusammen — der höhere Kaufpreis fällt daneben nicht ins Gewicht.
A8
Kriterium und Kennzahl
AFB II

Verbinde jedes Kriterium mit der Größenordnung, die dazu gehört.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Sortiere zuerst nach der Einheit: Prozent gehört zum Wirkungsgrad, Stunden und Jahre zur Zeit.
A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Der Einheitenfehler in Zeile 6 taucht in fast jeder Klassenarbeit auf: Watt mal Stunden ergibt Wattstunden, nicht Kilowattstunden.
A10
Wie verändert sich das Urteil?
AFB III

Etwas an der Ausgangslage ändert sich. Wie steht die LED-Lampe danach da? Schätze für jede Zeile ein, was passiert — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = viel schlechter, 2 = etwas schlechter, 3 = unverändert, 4 = etwas besser, 5 = viel besser. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = viel schlechter5 = viel besser
Die Verpackung der Lampe wird bunter gestaltet
Der Strompreis verdoppelt sich
Die Lampe brennt nur noch 100 statt 1000 Stunden im Jahr
Die LED fällt schon nach 1000 Stunden aus
Der Kaufpreis sinkt von 4,00 € auf 2,00 €
Je teurer der Strom und je länger die Brenndauer, desto klarer gewinnt die LED. Am Kaufpreis hängt dagegen erstaunlich wenig.