Energieversorgung und Energiespeicherung
Primär
Stromnetz, Lastschwankungen und erneuerbare Energien begreifen – speziell die Rolle von Wasserkraft und Pumpspeicher als Verschiebungssystem. Höhenenergie, Wirkungsgrade, Reserveplanung und der Zusammenhang von Wetter, Zuflüssen und Energieangebot werden im alpinen Kontext erfahrbar.
Fachbezug
Direkte Zuordnung im Fach-Lehrplan
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Erneuerbare vs. nicht erneuerbare Energieträger, Klimawandel, Ressourcenverteilung Kompetenzbereich
„Die Schülerinnen und Schüler können die Nutzung erneuerbarer und nicht erneuerbarer Energieträger vergleichen und aus den Blickwinkeln von Klimawandel und Nachhaltigkeit reflektieren; die ungleiche räumliche und gesellschaftliche Verteilung von Ressourcen ... beschreiben und deren Nutzung, Wiederverwendung und Entsorgung analysieren."
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Energie und Energieumwandlungen im Alltag Kompetenzbereich
„Die Schülerinnen und Schüler können Entwicklungsstadien und Lebenszyklen bei Menschen, Tieren und Pflanzen beobachten, bestimmen und Artenvielfalt kategorisieren; die Entwicklung menschlichen Lebens von der Zeugung bis zur Geburt beschreiben. Die Bedeutung von Energie und Energieumwandlungen im Alltag erkennen, beschreiben und reflektiert handeln."
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Rohstoffe und Energieträger – Vergleich erneuerbar/nicht erneuerbar Lehrplan 21
„können für den Menschen wichtige natürliche Ressourcen (z.B. Gesteine, mineralische Rohstoffe, Wasser, Boden) und deren Nutzung nennen. ... können zwischen erneuerbaren und nicht-erneuerbaren Energieträgern unterscheiden (z.B. Sonnenstrahlen, Wasserkraft, Erdöl, Holz) und deren Vor- und Nachteile vergleichen."
Quelle:
LP21 RZG.1.4 ↗
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Energieformen und Energieumwandlungen Lehrplan 21
„können Vorgänge beschreiben, bei denen eine Energieform in eine andere Energieform umgewandelt wird. Energieformen qualitativ: Lage-, Bewegungs-, elektrische, chemische und thermische Energie. ... können Energieumwandlungsketten schematisch darstellen sowie Energieformen und -wandler benennen. ... können das Prinzip der Energieerhaltung beschreiben."
Quelle:
LP21 NT.4.1 ↗
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Energiespeicherung, -bereitstellung und -transport Lehrplan 21
„können verschiedene Möglichkeiten der Isolation an Alltagsbeispielen beschreiben. Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmeströmung; Isolation. ... können verschiedene Möglichkeiten der Speicherung und Bereitstellung elektrischer Energie benennen und beschreiben (z.B. Batterie, Schwungrad, Dynamo, Generatoren in Energiewerken). ... können verschiedene Formen der Energiebereitstellung recherchieren. Erneuerbare und fossile Energieträger."
Quelle:
LP21 NT.4.2 ↗
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Energie und Energieumwandlungen – Vorgängerkompetenz Lehrplan 21
„können verschiedene Energieformen (z.B. Bewegungs-, Lage-, elektrische, thermische, chemische Energie) benennen und bestimmten Energieträgern oder Anwendungen im Alltag zuordnen. ... können Informationen zu Arten der Bereitstellung und Speicherung von Energie erschliessen. ... können energiebewusstes Verhalten beschreiben und dies begründen."
Quelle:
LP21 NMG.3.2 ↗
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Erneuerbare Energieträger und Wasserkraft Fachlehrplan
„Die Nutzung erneuerbarer und nicht erneuerbarer Energieträger vergleichen und aus den Blickwinkeln von Klimawandel und Nachhaltigkeit reflektieren."
Bezug zur Simulation: Wasserkraft ist Österreichs wichtigste erneuerbare Stromquelle – die Simulation macht das Prinzip der gespeicherten Höhenenergie erfahrbar.
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Wasserkraft als Wirtschaftsstandort Österreichs Fachlehrplan
„Industrieregionen … charakterisieren und verorten; die wirtschaftliche Entwicklung Österreichs anhand von Kenngrößen beschreiben. Alpine Pumpspeicher (Kaprun, Malta, Kops II, Reißeck, Limberg) sind ein zentraler Standortfaktor und Exportgut der österreichischen Energiewirtschaft."
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Mensch-Umwelt-Beziehungen – Eingriff in den Naturraum Fachlehrplan
„Ausmaß des menschlichen Einflusses auf Natursysteme an Beispielen wie Land- und Ressourcennutzung beschreiben; eigene Ideen für nachhaltige Handlungen entwickeln."
Bezug zur Simulation: Stauseen verändern Flüsse, Lebensräume und Landschaften – die Simulation macht den Zielkonflikt zwischen Energieausbau und Naturraum-Schutz erlebbar.
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Lastausgleich im Tagesverlauf – Strombedarf verstehen Fachlehrplan
„Reflektierte Entscheidungen bei der Nutzung von Verkehrs- oder Handelsdienstleistungen treffen, erneuerbare Energieträger aus Blickwinkeln von Klimawandel und Nachhaltigkeit reflektieren."
Bezug zur Simulation: Strombedarf schwankt zwischen Werktag und Wochenende, Morgen und Mittag – die Simulation macht diese Tagesprofile erlebbar.
Fächerübergreifende Themen
Verbindliche Querschnittsthemen des Lehrplans
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Übergreifendes Thema Nr. 11 – Umweltbildung Übergreifendes Thema
„Pumpspeicher als Schlüssel der Energiewende: Sie verschieben überschüssigen Wind- und Solarstrom in Zeiten höherer Nachfrage. BNE behandelt diese Technologien als Kernbeitrag zu klimaneutraler Stromversorgung."
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Übergreifendes Thema Nr. 13 – Wirtschaftsbildung Übergreifendes Thema
Bezug zur Simulation: Effizienz, Wirkungsgrade, Reservehaltung und der Wert von Energie zu unterschiedlichen Tageszeiten sind Wirtschaftsthemen – die Simulation macht Kosten-Nutzen-Abwägungen am Pumpspeicher-Beispiel anschaulich.
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Übergreifendes Thema Nr. 4 – Informatische Bildung Übergreifendes Thema
„Lastausgleich, Prognosen und Steuerentscheidungen sind algorithmische Aufgaben. Smart Grids und Lastmanagement sind direkte Anwendungen der Informatischen Bildung – im Pumpspeicher-Modell als Steuerlogik erfahrbar."
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Übergreifendes Thema Nr. 12 – Energie und Mobilität Übergreifendes Thema
„Elektromobilität verschiebt Lastprofile in der Nacht (Laden) und am Tag (Schnelllader) – Mobilität und Stromnetz hängen direkt zusammen. Der Energiemanager macht diese Verzahnung sichtbar."
Anknüpfungspunkte in anderen Fächern
Wo das Thema zusätzlich auftaucht
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Physik – Energieerhaltung, Höhenenergie, Wirkungsgrad Anderes Fach
„Pumpspeicher illustrieren das Prinzip der Energieerhaltung wie kein zweites: potentielle Lageenergie wird in elektrische Energie umgewandelt und umgekehrt. Wirkungsgrade beim Pumpen und Turbinieren machen physikalische Verluste konkret."
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Mathematik – funktionale Zusammenhänge, Diagramme, Bilanzen Anderes Fach
„5-Tage-Bedarfskurven lesen, Füllstände in Prozent berechnen, Zuflüsse und Abflüsse bilanzieren – die Simulation übt das Lesen funktionaler Zusammenhänge und einfache Bilanzrechnungen direkt am Anwendungsfall."
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Physik – Leistung, Arbeit, Spitzenlast vs. Grundlast Anderes Fach
„Die Unterscheidung von Leistung (Watt, Megawatt) und Arbeit (Wattstunde, Megawattstunde), Grundlast und Spitzenlast sowie das Konzept des Wirkungsgrads sind Kernstoff der Physik. Der Energiemanager lässt diese Größen in Echtzeit-Bilanzen sichtbar werden."