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2026-09-20T15:10:33Z

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{{T}}
{{BR}}
= T9 M - Energieumwandlungsketten untersuchen =

'''Klasse 9 · Technik · M-Niveau · Baden-Württemberg'''

'''Kernfrage:''' Wie fließt Energie durch ein technisches System, wo wird sie umgewandelt und welche Stufen sind wirklich nötig?

{{BR}}
= Einleitung =

Technische Systeme '''wandeln''' und '''übertragen''' Energie. Du untersuchst kurze und mehrstufige Ketten, liest Energieflussbilder und begründest technische Entscheidungen.

{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
! Fachbegriff
! Kurz erklärt
|-
| '''Energiewandlung'''
| Eine Energieform wird in eine andere Energieform umgewandelt.
|-
| '''Energieübertragung'''
| Energie gelangt von einem System oder Bauteil zu einem anderen.
|-
| '''Wirkungsgrad'''
| Anteil der zugeführten Energie, der für das gewünschte Ziel nutzbar wird.
|-
| '''Verlustenergie'''
| Energie, die für das gewünschte Ziel nicht nutzbar ist, oft als thermische Energie oder Schall.
|}

'''Wichtig:''' Energie verschwindet nicht. „Verlustenergie“ bedeutet nur: Für das betrachtete Ziel ist dieser Anteil nicht mehr nutzbar.

{{BR}}
== Bildungsplanbezug Baden-Württemberg ==

Der Kurs knüpft an das Wahlpflichtfach [[Technik]] in Klasse 7/8/9 an: technische Informationen aus Diagrammen und Fließbildern entnehmen, technische Systeme analysieren, Energieversorgung beschreiben, Systeme vergleichen und Sicherheitsregeln beachten. Im M-Niveau wird unter anderem das Beschreiben von Bereitstellung und Verteilung von Energie sowie das Erläutern ausgewählter Energieversorgungssysteme verlangt.

[https://www.bildungsplaene-bw.de/,Lde/BP2016BW_ALLG_SEK1_T_IK_7-8-9_03_02 Bildungsplan Technik 7/8/9 – Versorgung und Entsorgung]

{{BR}}
== Sicherheit zuerst ==

<div style="border:2px solid #b00020; padding:0.8em; background:#fff6f6;">
'''Praxis nur nach schulischer Unterweisung, mit Aufsicht und erforderlicher Schutzausrüstung.''' Keine eigenständige Nutzung gefährlicher Maschinen. Keine Arbeiten an Netzspannung. Elektrische Versuche nur mit freigegebenen Komponenten und sicherer Kleinspannung. Messgeräte und Versuchsaufbauten nur so verwenden, wie es die Lehrkraft vorgibt.
</div>

{{BR}}
= Energiefluss lesen =

'''Grundmuster:'''

<pre>
Energiequelle → Übertragung → Wandler → gewünschte Wirkung
↘ Verlustenergie
</pre>

'''Beispiel Elektromotor:'''

<pre>
100 J elektrische Energie ██████████▶ [Motor] ████████▶ 80 J Bewegungsenergie
└──██▶ 20 J Wärme + Schall
</pre>

'''Bildlegende:''' Die Balken zeigen die Idee eines [[Sankey-Diagramm|Sankey-Diagramms]]: Breitere Ströme stehen für größere Energiemengen.

[[Datei:Sankey Diagram.svg|500px|rahmenlos|center]]

'''Medienauftrag – beobachten und markieren:''' Suche Eingang, Hauptstrom und Abzweigungen. Markiere auf einer eigenen Skizze, wo Energie das System verlässt. Prüfe, ob die Pfeilbreiten zu den angegebenen Mengen passen.

{{BR}}
== Wirkungsgradidee ==

<math>\eta=\frac{E_{\text{nutz}}}{E_{\text{zugeführt}}}</math>

'''Beispiel:''' 100 J hinein, 80 J nutzbar → <math>\eta=0{,}80=80\,\%</math>.

<pre>
100 J ██████████▶ [Wandler] ████████▶ 80 J Nutzenergie
└────██▶ 20 J Verlustenergie
</pre>

'''Merksatz:''' Ein Wirkungsgrad von 80 % bedeutet nicht, dass 20 % Energie verschwinden. Diese 20 % sind für das betrachtete Ziel nicht nutzbar.

[[Datei:Efficiency diagram by Zureks.svg|500px|rahmenlos|center]]

'''Medienauftrag – vergleichen:''' Vergleiche Hauptpfeil und Verlustpfeil. Formuliere einen Satz mit den Wörtern '''zugeführt''', '''nutzbar''' und '''Verlustenergie'''.

{{BR}}
= Mehrere Umwandlungsstufen =

Bei mehreren Stufen wird die nutzbare Energie nach jeder Stufe kleiner, sofern jeder Einzelwirkungsgrad kleiner als 100 % ist.

<pre>
100 J → [Stufe 1: η=90 %] → 90 J → [Stufe 2: η=80 %] → 72 J Nutzenergie
↘ 10 J Verlust ↘ 18 J Verlust
</pre>

'''Gesamtwirkungsgrad:'''

<math>\eta_{\text{gesamt}}=\eta_1\cdot\eta_2=0{,}90\cdot0{,}80=0{,}72=72\,\%</math>

'''Energiebilanz:''' 100 J = 72 J Nutzenergie + 28 J Verlustenergie.

{{BR}}
== Drei Stufen untersuchen ==

<pre>
100 J → [90 %] → 90 J → [80 %] → 72 J → [75 %] → 54 J
↘10 J ↘18 J ↘18 J
</pre>

<math>\eta_{\text{gesamt}}=0{,}90\cdot0{,}80\cdot0{,}75=0{,}54=54\,\%</math>

'''Prüfgedanke:''' Jede zusätzliche Umwandlungsstufe braucht einen technischen Grund. Mehr Stufen können sinnvoll sein, etwa für Speicherung, Regelung, Anpassung oder Sicherheit. Ohne Zusatzfunktion können sie unnötige Verluste verursachen.

{{BR}}
== Simulation ohne Hardware ==

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
! Fall
! Stufe 1
! Stufe 2
! Stufe 3
! Gesamtwirkungsgrad
|-
| A
| 90 %
| 80 %
| –
| 72 %
|-
| B
| 90 %
| 80 %
| 75 %
| 54 %
|-
| C
| 95 %
| 90 %
| 90 %
| 76,95 %
|}

'''Simuliere:''' Ändere in einem Tabellenblatt einen Einzelwirkungsgrad. Beobachte, wie sich das Produkt verändert. Markiere die Stufe, bei der eine Verbesserung den größten Effekt auf die gesamte Kette hätte.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe anzeigen:''' Multipliziere die Wirkungsgrade als Dezimalzahlen. Beispiel: 90 % = 0,90.
</div>

{{BR}}
= Medienlabor: Energieumwandlungen aktiv untersuchen =

{{BR}}
== Animation 1: Elektromotor ==

[[Datei:Electric motor.gif|500px|rahmenlos|center]]

'''Beobachten:''' Welche Bewegung siehst Du?

'''Markieren:''' Zeichne daneben den Energiefluss: elektrische Energie → Bewegungsenergie. Ergänze Wärme und Schall als Verlustenergie.

'''Fehler finden:''' „Der Motor erzeugt Bewegungsenergie aus dem Nichts.“ Korrigiere den Satz.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Lösung:''' Der Motor wandelt zugeführte elektrische Energie in Bewegungsenergie und weitere Energieformen um.
</div>

{{BR}}
== Animation 2: Generator ==

[[Datei:Electric-generator-animation.gif|500px|rahmenlos|center]]

'''Vergleichen:''' Stelle die Animation dem Elektromotor gegenüber.

<pre>
Motor: elektrische Energie → Bewegungsenergie
Generator: Bewegungsenergie → elektrische Energie
</pre>

'''Transfer:''' Ein Bauteil kann je nach Funktion Teil sehr unterschiedlicher Energieumwandlungsketten sein.

{{BR}}
== Animation 3: Windenergie ==

[[Datei:Wind turbine.gif|500px|rahmenlos|center]]

'''Untersuchen:''' Verfolge die Kette:

<pre>
Bewegungsenergie des Windes → Drehbewegung des Rotors → Generator → elektrische Energie
</pre>

'''Markieren:''' Kennzeichne jede Stelle, an der eine Übertragung stattfindet. Kreise die Stelle ein, an der elektrische Energie entsteht.

'''Messen:''' Bei einem vorbereiteten Schulversuch darfst Du nur nach Anweisung Messwerte an freigegebenen Kleinspannungs-Komponenten erfassen. Keine Arbeiten an Netzspannung.

{{BR}}
== Animation 4: Photovoltaik ==

[[Datei:Operation of a basic photovoltaic cell.gif|500px|rahmenlos|center]]

'''Vergleichen:''' Bei der Solarzelle ist keine mechanische Zwischenstufe nötig.

<pre>
Strahlungsenergie → Solarzelle → elektrische Energie
</pre>

'''Fehler finden:''' „Jede Stromerzeugung braucht zuerst eine Drehbewegung.“ Nutze die Animation als Gegenbeispiel.

{{BR}}
== Sankey-Medium: Leuchtstofflampe ==

[[Datei:Fluorescent Energy.svg|500px|rahmenlos|center]]

'''Lesen:''' Suche den größten Energiestrom und die Verlustanteile.

'''Vergleichen:''' Welche Energieanteile erfüllen das Beleuchtungsziel, welche nicht?

'''Hinweis:''' Beurteile immer das angegebene Systemziel. Wärme kann in einem anderen technischen System Nutzenergie sein.

{{BR}}
== Video: Wirkungsgrad und mehrstufige Umwandlungen ==

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=xhtggf3jXdU |500|center}}

'''Aktiver Auftrag:''' Stoppe besonders beim Abschnitt zu mehrstufigen Umwandlungen. Zeichne eine Kette mit mindestens drei Stufen und notiere an jeder Stufe den Einzelwirkungsgrad.

{{BR}}
== Video: Sankey und Wirkungsgrad ==

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=R0QrWv_YHYQ |500|center}}

'''Aktiver Auftrag:''' Suche im Video ein Beispiel für Nutzenergie und Verlustenergie. Prüfe anschließend mit der Formel, ob der dargestellte Wirkungsgrad zur Energiebilanz passt.

{{BR}}
== Rechtehinweis zu den Medien ==

Die eingebundenen Grafiken und Animationen stammen von [[Wikimedia Commons]]. Die jeweilige Dateiseite nennt Urheber, Quelle und freie Lizenz beziehungsweise Public-Domain-Status. Die YouTube-Videos werden als Originalstream eingebettet; es wird keine Videokopie verteilt. Für die schulische Nutzung gelten zusätzlich die Vorgaben der Schule und des Schulträgers.

{{BR}}
= Zwei technische Systeme vergleichen =

'''Ziel:''' Aus einem Akku soll eine Drehbewegung entstehen. Beide Systeme erhalten im Modell 100 J.

{| class="wikitable" style="width:100%;"
! System A: kurze Kette
! System B: zusätzliche Umwandlungen
|-
| Akku → Motorsteuerung 95 % → Elektromotor 80 % → Bewegung
| Akku → Motor 1 80 % → Generator 85 % → Motorsteuerung 95 % → Motor 2 80 % → Bewegung
|-
| <math>\eta_A=0{,}95\cdot0{,}80=76\,\%</math>
| <math>\eta_B=0{,}80\cdot0{,}85\cdot0{,}95\cdot0{,}80\approx52\,\%</math>
|-
| etwa 76 J Nutzenergie
| etwa 52 J Nutzenergie
|}

'''Technische Entscheidung im gegebenen Modell:''' Wenn beide Systeme nur dieselbe Drehbewegung bereitstellen sollen und die Zusatzstufen keine weitere Funktion haben, ist die Motor-Generator-Zwischenstufe unnötig. Sie verringert den Gesamtwirkungsgrad.

'''Aber:''' Eine zusätzliche Stufe kann technisch sinnvoll sein, wenn sie eine notwendige Funktion erfüllt, zum Beispiel Regelung, Speicherung, Anpassung, Trennung oder Sicherheit.

{{BR}}
== Entscheidungsregel ==

<pre>
1. Systemziel klären
2. Energiefluss von links nach rechts verfolgen
3. Jede Umwandlungsstufe benennen
4. Verluste und Wirkungsgrade prüfen
5. Zusatzfunktion jeder Stufe fragen
6. Nur dann eine Stufe als unnötig beurteilen
</pre>

{{BR}}
= Prüfungsnah üben =

{{BR}}
== Aufgabe A: Energieflussbild interpretieren ==

<pre>
100 J → [Wandler A] → 90 J → [Wandler B] → 72 J Nutzenergie
↘ 10 J ↘ 18 J
</pre>

# Nenne die zugeführte Energie.
# Bestimme die gesamte Verlustenergie.
# Bestimme den Gesamtwirkungsgrad.
# Erkläre, warum trotz „Verlusten“ Energie erhalten bleibt.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Lösungsweg:''' Zugeführt: 100 J. Verlust: 10 J + 18 J = 28 J. Nutzbar: 72 J. Wirkungsgrad: 72 J / 100 J = 72 %. Die Verlustenergie ist nicht verschwunden, sondern liegt in anderen, für das Ziel nicht nutzbaren Energieformen vor.
</div>

{{BR}}
== Aufgabe B: Unnötige Stufen erkennen ==

<pre>
System 1: Akku → Motorsteuerung → Motor → Drehbewegung
System 2: Akku → Motor → Generator → Motorsteuerung → Motor → Drehbewegung
</pre>

# Markiere in System 2 die zusätzliche Umwandlungskette.
# Begründe, wann sie unnötig ist.
# Nenne einen Fall, in dem eine zusätzliche Stufe trotzdem sinnvoll sein kann.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Lösungsweg:''' Motor → Generator ist im Modell eine Zusatzkette. Sie ist unnötig, wenn sie keine weitere technische Funktion erfüllt. Eine Zusatzstufe kann zum Beispiel für Regelung, Speicherung, Anpassung oder Sicherheit nötig sein.
</div>

{{BR}}
== Aufgabe C: Fehlerdiagnose ==

Eine Person sagt: „Bei drei Stufen mit 90 %, 80 % und 75 % Wirkungsgrad sind insgesamt 245 % wirksam, weil man die Prozentwerte addiert.“

'''Fehler finden:''' Berechne richtig und erkläre den Denkfehler.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Lösung:''' Wirkungsgrade werden bei hintereinandergeschalteten Stufen multipliziert: 0,90 · 0,80 · 0,75 = 0,54 = 54 %. Prozentwerte von nacheinander folgenden Stufen werden nicht addiert.
</div>

{{BR}}
== 60-Sekunden-Wiederholung ==

{| class="wikitable" style="width:100%;"
! Frage
! Selbstcheck
|-
| Ändert sich die Energieform?
| Dann liegt eine Energiewandlung vor.
|-
| Wechselt Energie nur den Ort oder das Bauteil?
| Dann steht die Energieübertragung im Vordergrund.
|-
| Wie viel ist für das Ziel nutzbar?
| Wirkungsgrad prüfen.
|-
| Wo zweigt Energie ab?
| Verlustenergie kennzeichnen.
|-
| Warum gibt es eine zusätzliche Stufe?
| Zusatzfunktion nennen oder Stufe kritisch prüfen.
|}

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}
'''Was beschreibt eine Energiewandlung?'''
(Eine Energieform wird in eine andere Energieform umgewandelt)
(!Energie verschwindet vollständig)
(!Nur der Ort eines Bauteils ändert sich)
(!Ein Wirkungsgrad wird addiert)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was steht bei einer Energieübertragung im Vordergrund?'''
(Energie gelangt von einem System oder Bauteil zu einem anderen)
(!Energie wird aus dem Nichts erzeugt)
(!Jede Energie wird zu Licht)
(!Verlustenergie wird gelöscht)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was bedeutet Verlustenergie im Energieflussbild?'''
(Energie ist für das gewünschte Ziel nicht nutzbar)
(!Energie existiert nicht mehr)
(!Energie wurde falsch gemessen und zählt nicht)
(!Energie ist immer elektrische Energie)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was zeigt die Pfeilbreite in einem Sankey-Diagramm?'''
(Die Größe des dargestellten Energiestroms)
(!Die Farbe des Geräts)
(!Die Länge der Versuchsdauer)
(!Die Anzahl der Bauteile)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Wie wird die Wirkungsgradidee beschrieben?'''
(Nutzbare Energie geteilt durch zugeführte Energie)
(!Verlustenergie plus zugeführte Energie)
(!Zugeführte Energie geteilt durch null)
(!Anzahl der Stufen geteilt durch Zeit)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Zwei Stufen haben 90 Prozent und 80 Prozent Wirkungsgrad. Wie groß ist der Gesamtwirkungsgrad?'''
(72 Prozent)
(!170 Prozent)
(!85 Prozent)
(!10 Prozent)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''100 Joule werden zugeführt und 80 Joule sind nutzbar. Wie groß ist die Verlustenergie?'''
(20 Joule)
(!80 Joule)
(!100 Joule)
(!180 Joule)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was gilt für eine zusätzliche Umwandlungsstufe mit einem Wirkungsgrad unter 100 Prozent?'''
(Sie senkt den Gesamtwirkungsgrad, wenn sonst alles gleich bleibt)
(!Sie erhöht den Gesamtwirkungsgrad immer auf über 100 Prozent)
(!Sie lässt Energie verschwinden)
(!Sie hat niemals technische Funktionen)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Kette passt zu einem Elektromotor?'''
(Elektrische Energie wird in Bewegungsenergie und weitere Energieformen umgewandelt)
(!Bewegungsenergie wird ausschließlich in chemische Energie umgewandelt)
(!Lichtenergie wird ohne Bauteil zu Lageenergie)
(!Schallenergie wird vollständig gelöscht)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Ein System erhält 100 Joule und liefert 60 Joule Nutzenergie. Welcher Wirkungsgrad passt?'''
(60 Prozent)
(!40 Prozent)
(!160 Prozent)
(!6 Prozent)
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Energiewandlung || Energieform ändert sich
|-
| Energieübertragung || Energie gelangt zu einem anderen System
|-
| Wirkungsgrad || Anteil der nutzbaren Energie
|-
| Verlustenergie || für das Ziel nicht nutzbarer Anteil
|-
| Sankey-Diagramm || Pfeilbreite zeigt Energiemenge
|-
| Gesamtwirkungsgrad || Produkt der Einzelwirkungsgrade
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Bedeutung
|-
| '''Nutzenergie'''
| erfüllt das gewünschte Systemziel
|-
| '''Verlustenergie'''
| ist für das gewünschte Systemziel nicht nutzbar
|-
| '''Umwandlungsstufe'''
| verändert die Energieform
|-
| '''Energieübertragung'''
| bringt Energie von einem Teil zum nächsten
|-
| '''Gesamtwirkungsgrad'''
| verbindet die Einzelwirkungsgrade einer Kette

|}
{{E}}

<br>
<br />

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Sankey || Welcher Diagrammtyp stellt Energiemengen durch unterschiedlich breite Pfeile dar?
|-
| Motor || Welcher Wandler macht aus elektrischer Energie vor allem Bewegung?
|-
| Generator || Welcher Wandler macht aus Bewegung elektrische Energie?
|-
| Wirkungsgrad || Wie heißt das Verhältnis von Nutzenergie zu zugeführter Energie?
|-
| Verlustenergie || Wie heißt Energie, die für das Systemziel nicht nutzbar ist?
|-
| Übertragung || Wie heißt der Vorgang, wenn Energie zu einem anderen Systemteil gelangt?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=T9+M+Energieumwandlungsketten+untersuchen </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Bei einer { Energiewandlung } ändert sich die Energieform.
Bei einer { Energieübertragung } gelangt Energie zu einem anderen System oder Bauteil.
Der { Wirkungsgrad } vergleicht nutzbare und zugeführte Energie.
Für das Ziel nicht nutzbare Energie heißt { Verlustenergie }.
In einem Sankey-Diagramm zeigt die { Pfeilbreite } die Größe des Energiestroms.
Bei mehreren Stufen werden die Einzelwirkungsgrade { multipliziert }.
Eine zusätzliche Stufe ist nur dann eindeutig unnötig, wenn sie keine erforderliche { Zusatzfunktion } erfüllt.
Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie vor allem in { Bewegungsenergie } um.
Ein Generator wandelt Bewegungsenergie in { elektrische } Energie um.
Energie bleibt erhalten und wird nicht einfach { vernichtet }.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Energiefluss markieren]]: Fotografiere oder skizziere ein ungefährliches Alltagsgerät und zeichne Quelle, Übertragung, Wandler, Nutzenergie und Verlustenergie ein.
# [[Sankey-Skizze]]: Erstelle aus 100 J Eingangsenergie eine Sankey-ähnliche Skizze mit 70 J Nutzenergie und 30 J Verlustenergie.
# [[Animationsanalyse]]: Wähle eine der eingebundenen Commons-Animationen und beschreibe in drei Fachsätzen die sichtbare Energieumwandlung.
# [[Fehlersuche]]: Formuliere zwei falsche Aussagen zu Wirkungsgrad oder Verlustenergie und korrigiere sie anschließend fachlich.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Mehrstufige Kette]]: Entwirf eine Energieumwandlungskette mit drei Stufen, wähle plausible Modellwirkungsgrade und berechne den Gesamtwirkungsgrad.
# [[Systemvergleich]]: Vergleiche zwei Wege zum gleichen technischen Ziel anhand der Kriterien Anzahl der Umwandlungsstufen, Nutzenergie und notwendige Zusatzfunktionen.
# [[Messdaten auswerten]]: Werte von der Lehrkraft bereitgestellte Messdaten eines sicheren Kleinspannungsversuchs aus und erstelle daraus ein Energieflussbild.
# [[Video prüfen]]: Nutze eines der eingebundenen Videos, notiere drei Aussagen und überprüfe sie mit Fachbegriffen und einer eigenen Rechnung.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Technische Optimierung]]: Überarbeite eine vorgegebene Kette so, dass eine unnötige Umwandlungsstufe entfällt, und begründe den technischen Vorteil.
# [[Sicherheitsanalyse]]: Entwickle für einen vorbereiteten schulischen Kleinspannungsversuch eine kurze Checkliste zu Aufsicht, Schutzausrüstung, freigegebenen Komponenten und Messung.
# [[Sankey aus Daten]]: Erstelle aus mindestens vier vorgegebenen Energieanteilen ein maßstäblich nachvollziehbares Sankey-ähnliches Diagramm und kontrolliere die Energiebilanz.
# [[Transferaufgabe]]: Untersuche ein technisches System aus Schule oder Haushalt. Entscheide, welche Umwandlungsstufen notwendig sind und welche nur dann sinnvoll wären, wenn sie eine zusätzliche Funktion erfüllen.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Energieflussbild interpretieren]]: Ein unbekanntes System zeigt 120 J Eingangsenergie, 84 J Nutzenergie und zwei Verlustzweige. Bestimme den Wirkungsgrad und erkläre, was die Verlustzweige technisch bedeuten.
# [[Systementscheidung begründen]]: Zwei Systeme erfüllen dasselbe Ziel. System A besitzt zwei, System B vier Umwandlungsstufen. Entwickle Kriterien, mit denen Du entscheidest, ob die zwei zusätzlichen Stufen gerechtfertigt sind.
# [[Fehlerhafte Kette verbessern]]: In einer Kette wird elektrische Energie zuerst in Bewegung, dann wieder in elektrische Energie und anschließend erneut in Bewegung umgewandelt. Beurteile die Zwischenstufen unter der Annahme, dass sie keine Zusatzfunktion erfüllen.
# [[Wirkungsgrad übertragen]]: Ein Gerät wird durch ein Modell mit drei Einzelwirkungsgraden beschrieben. Erkläre, warum eine schlechte Einzelstufe den Gesamtwirkungsgrad stark begrenzen kann.
# [[Systemgrenze reflektieren]]: Eine warme Abluft wird in System A als Verlustenergie, in System B aber zum Heizen genutzt. Erkläre, warum dieselbe Energie je nach Systemziel unterschiedlich bewertet werden kann.
# [[Sichere Untersuchung planen]]: Plane eine Auswertung mit bereitgestellten Messdaten oder einer digitalen Simulation, mit der sich Energiefluss und Wirkungsgrad untersuchen lassen, ohne gefährliche Maschinen oder Netzspannung zu verwenden.

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:
# [[Energiewandlung]] und [[Energieübertragung]] sicher unterscheiden kannst.
# [[Energieflussbild|Energieflussbilder]] und [[Sankey-Diagramm|Sankey-Diagramme]] lesen und beschriften kannst.
# Nutzenergie und [[Verlustenergie]] fachlich korrekt deutest.
# den [[Wirkungsgrad]] einer Stufe und den Gesamtwirkungsgrad mehrerer Stufen bestimmen kannst.
# zwei technische Systeme anhand nachvollziehbarer Kriterien vergleichen kannst.
# unnötige Umwandlungsstufen nur dann benennst, wenn keine notwendige Zusatzfunktion vorliegt.
# Sicherheitsregeln bei schulischen Technikversuchen beachtest und begründen kannst.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Energieumwandlung </iframe>

'''Weitere freie Vertiefung:''' [[Energie]], [[Wirkungsgrad]], [[Sankey-Diagramm]], [[Elektromotor]], [[Generator]], [[Photovoltaik]].

<br>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Energieumwandlung]]'''
# [[Energie]]
# [[Energieübertragung]]
# [[Wirkungsgrad]]
# [[Sankey-Diagramm]]
# [[Elektromotor]]
# [[Generator]]
# [[Photovoltaik]]
# [[Technik]]
|}

[[Kategorie:Technik]]
[[Kategorie:Klasse 9]]
[[Kategorie:M-Niveau]]
[[Kategorie:Baden-Württemberg]]
[[Kategorie:Energie]]
[[Kategorie:Wirkungsgrad]]
[[Kategorie:Sankey-Diagramm]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

T9 M - Energieumwandlungsketten untersuchen - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt