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1 Zum Thema 

Was ist Energie? Unser tägliches Leben wird durch Energie bestimmt. Hierfür sind jedoch eindeutige Definitionen von Energie-Kenngrößen erforderlich. In der Physik beispielsweise wird der Ausdruck Energie als „Menge mal Arbeit“ definiert, welche ein physikalisches System verrichten kann. Energie kann entsprechend dieser Definition weder erzeugt noch verbraucht bzw. zerstört werden. Energie ist aber auch „Kraft mal Weg“. Verrichtet man an einem Körper Arbeit, so vergrößert man seinen Energiegehalt. Energie ist demzufolge „gespeicherte Arbeit“, welche wieder abgegeben werden kann. Energie kann in verschiedene Formen umgewandelt werden und bei jeder Art von Energieumwandlung wird ein Teil der Energie in Wärme umgeformt.

Grundsätzlich lässt sich Energie – nach der Reihenfolge ihres Einsatzes – in vier Stufen einteilen:

1. Primärenergie kommt direkt in der Natur vor (z. B. Stein- und Braunkohle, Erdöl oder –gas, erneuerbare Energiequellen);
2. Sekundärenergerie, die als Ergebnis eines Umwandlungsprozesses (unter Energieverlust) aus Primärenergerie gewonnen wird (z. B. Koks, Strom, Fernwärme, Heizöl oder Benzin);
3. Endenergie, Energie am Ort der Verbraucherin/des Verbrauchers;
4. Nutzenergie, Umwandlung von Endenergie unter Verlusten (z. B. Licht, Heiz- und Prozesswärme oder mechanische Energie).

Unter Energieverlust wird jener Teil der Energie verstanden, der in der nächsten Energieumwandlungsstufe nicht mehr direkt zur Verfügung steht. Der dafür in der Physik verwendete Begriff heißt „Entropie“ und bedeutet: Je mehr Energie in Wärme umgewandelt wird, desto weniger nutzbare Arbeit wird durch die Energieumwandlung erzielt.

 
1.1 Energieträger

Prinzipiell wird zwischen fossilen und erneuerbaren Energieträgern unterschieden. Zu den fossilen Energiequellen zählen Erdöl, Erdgas und Kohle. Diese Energieträger sind dadurch gekennzeichnet, dass sie nicht unlimitiert zur Verfügung stehen. Die Atomenergie nimmt unter den fossilen Energieträgern eine Sonderstellung ein. Erneuerbare Energien bzw. Energiequellen erneuern sich ständig bzw. wachsen nach. Beispiele dafür sind Biomasse, Sonnen- und Windenergie, Wasserkraft, Erdwärme (Geothermie) und Gezeitenenergie. Bei einer nachhaltigen Nutzung dürfen die Verbrauchsraten die Erneuerungsraten nicht übersteigen. Weltweit werden 13 % der globalen Primärenergieversorgung und 19 % der globalen Stromproduktion durch erneuerbare Energien gedeckt. Biomasse und Wasserkraft sind die wichtigsten erneuerbaren Energieträger. Der Großteil der Biomasse wird in Ländern wie Afrika und Asien zum Kochen und Heizen verwendet. Der Anteil der sonstigen erneuerbaren Energieträger (Geothermie, Solar, Wind und Gezeiten) liegt trotz jährlicher Zuwachsraten von über 8 % in den letzten 30 Jahren bei unter 1 %. Die Bedeutung der Wasserkraft liegt vor allem in der Stromproduktion, wobei 16 % des Stroms weltweit erzeugt werden.

Des Weiteren hat sich Österreich im Rahmen des Energie- und Klimapaktes verpflichtet, bis 2020 die Treibhausgasemissionen in den Sektoren, die nicht dem Emissionshandel unterliegen, um mindestens 16 % zu reduzieren sowie die Energieeffizienz um 20% zu steigern. Im Jahr 2008 lag der Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch in Österreich bei ca. 29 %. Im Rahmen der Richtlinie 2009/28/EG für erneuerbare Energien soll in Österreich bis 2020 dieser Anteil auf 34 % erhöht werden.

 
1.2 Energieversorgung

Durch die fortschreitende Liberalisierung des Strommarktes in Europa ergeben sich auch für Österreich neue Rahmenbedingungen, wobei allerdings die Versorgungssicherheit gewährleistet bleiben muss. Infolge der Marktöffnung der Energiewirtschaft müssen Kraftwerke nach betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten geführt werden. Marktwirtschaft und Versorgungssicherheit stehen allerdings manchmal in einem Spannungsverhältnis und können außerdem eine ineffiziente und schadstoffintensive Betriebsweise der Energieerzeugungsanlangen bewirken. Beispielsweise verringert häufiges An- und Abfahren der Kraftwerke den Wirkungsgrad und erhöht die Emissionen.

Des Weiteren haben die Belebung des Wettbewerbes und die Bildung eines europäischen Binnenmarktes eine verstärkte Belastung der Übertragungsnetze zur Folge. Zunehmende Bedeutung in diesem Zusammenhang erlangt der internationale Transport von „Billigstrom“, weshalb der Ausbau des Übertragungsnetzes zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit gefordert wird. Aus umwelttechnischen Aspekten ist allerdings eher der Ausbau der dezentralen Energieerzeugung unter Einbindung von erneuerbaren Energieträgern zu bevorzugen. National gesehen ist ein breites Angebot an unterschiedlichen primären Energiequellen zu bevorzugen, um die Abhängigkeit von einzelnen Energieträgern und/oder Lieferanten zu reduzieren. Zur Sicherstellung der Energieversorgung kommt den erneuerbaren Energieträgern eine Schlüsselrolle zu. Einerseits haben Verteuerung oder Verknappung eines einzelnen Energieträgers dadurch geringere Konsequenzen für die gesamte Bevölkerung, andererseits kann dadurch die Importabhängigkeit verringert werden.

Es können durchaus positive Wechselwirkungen zwischen Versorgungssicherheit und Umweltschutz ermittelt werden. Ein Grundsatz der energie- und umweltpolitischen Zielsetzung Österreichs (z. B. Ökostromziel, Klimaschutzverpflichtung) forciert den Einsatz erneuerbarer Energieträger. Durch diese Maßnahmen wird zum einen der Primärenergieträgermix erweitert, zum anderen die Importabhängigkeit verringert und die damit im Zusammenhang stehende Versorgungssicherheit erhöht.

 
1.3. Energieverbrauch

Der Bruttoinlandsverbrauch in Österreich ist seit 1990 um rund 30 % gestiegen und lag im Jahr 2009 bei 1354 PT (Peta Joule), wobei die jährliche Steigerung in diesem Zeitraum bei 1,3 % liegt. Unter Bruttoinlandsverbrauch wird jene Energiemenge verstanden, die zur Deckung des inländischen Energiebedarfs notwendig ist. Rund 70 % des Bruttoinlandsverbrauches werden mit fossilen Energieträgern (Erdöl und Erdölprodukte haben einen Anteil von 39 %; Gas und Kohle 22 % bzw. 9 %), rund 30 % mit erneuerbaren Energieträgern gedeckt. Der Anteil des Imports von elektrischer Energie liegt bei unter 1 %.
Die größte Steigerung des Energieverbrauchs konnte im Sektor Verkehr (Anstieg von 71 % zwischen 1990 und 2009) verzeichnet werden. Der Energieverbrauch dieses Sektors wird zu 95 % aus Erdölprodukten gedeckt. An zweiter und dritter Stelle liegen die Sektoren produzierender Bereich (29 %) und private Haushalte (25 %). Bei den Sektoren Dienstleistung und Landwirtschaft liegen die Anteile am Energieverbrauch bei 10 % bzw. 2 %.

Der Inlandsstromverbrauch steigt seit 1990 jährlich um rund 2 %, seit 2001 übersteigt die Menge des importierten Stroms zur Deckung des Inlandsstromverbrauchs die Menge des exportierten Stroms. Die Stromimporte stammen hauptsächlich aus Deutschland und der Tschechischen Republik.

 
1.4 Energieeinheiten

Die offizielle, international einheitliche SI-Einheit der Energie ist das Joule (nach dem britischen Physiker James Prescott Joule): Das ist die Energiemenge, die benötigt wird, um für eine Sekunde eine Leistung von einem Watt zu erbringen; ein Joule entspricht daher einer Wattsekunde. Diesen Wert kann man in die entsprechende Energie umrechnen. 

Quellen:

• Vgl. Umweltbundesamt unter: www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/energie/
• Energie.ch unter: www.energie.ch/energieeinheiten

 
2. Didaktische Tipps und Hinweise

Die hier zur Verfügung gestellten Unterrichtsmaterialien wurden mit dem Ziel erstellt, als Ergänzung zum Lehrbuch das Themengebiet Energiewirtschaft aufzuarbeiten. Die hier erstellten Materialien erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit, vielmehr soll ein wichtiges und aktuelles Thema angesprochen und aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden. Das Themengebiet eignet sich für eine fächerübergreifende Behandlung bzw. fächerübergreifende Koordinierung des Lehrstoffs mit den Kolleginnen und Kollegen aus den naturwissenschaftlichen Fächern.

• Ad Aufgabe 1: Diese Aufgabe ist als Einstieg in das Themenfeld Energie gedacht. Hierbei kann an das Vorwissen der Schüler/innen angeknüpft und die Vielfältigkeit und –schichtigkeit des Themas aufgezeigt werden.
• Ad Aufgabe 2: Diese Aufgabe soll den Schülerinnen und Schülern einen ersten Überblick über das Verhältnis der weltweiten Energieverteilung geben. Dabei soll auch das Lesen und Interpretieren von Grafiken trainiert werden.
• Ad Aufgabe 3: Diese Aufgabe ist als Input gedacht, in dem die grundlegenden Informationen zu Import und Export von Energie innerhalb der Europäischen Union dargestellt werden. Es soll auch ein Überblick über Mengeneinheiten und ausgewählte Länder gegeben werden. Weiters wird das Lesen von Grafiken, Prozentrechnen sowie die Erstellung von Diagrammen geübt sowie die Rückkoppelung und Verknüpfung zu bereits vorhandenem Wissen gefordert.
• Ad Aufgabe 4: In dieser Aufgabe sollen die Schülerinnen und Schüler nach Lesen eines unstrukturierten Textes selbständig Informationen daraus entnehmen und ausgewählte Länder vergleichen. Es liegen Länderinformationen für Österreich, Deutschland, Frankreich und Norwegen vor. Sofern für einen Vergleich jeweils zwei Länder herangezogen werden, können sechs unterschiedliche Aufgabenstellungen vergeben werden: Ö-D, Ö-F, Ö-N, D-F, D-N, F-N (Erweiterungsmöglichkeit: Internetrecherche durch Schülerinnen und Schüler für weitere Länder, z. B. Vergleich eines vorgegebenen Landes mit einem weiteren Land der EU). Die Bearbeitung dieser Aufgabe kann beispielsweise als Hausübung oder als Gruppenarbeit in einer Kleingruppe von 3 bis 4 Personen erfolgen und die Lösung z. B. auf einem Flipchart oder im Rahmen einer kurzen Präsentation mit visueller Unterstützung (wie http://prezi.com/) aufbereitet werden.
• Ad Aufgabe 5: Diese Aufgabe dient zur Einführung in die bzw. Wiederholung der energiewirtschaftlichen Situation in Österreich und könnte auch als Einstieg in das Themengebiet gewählt werden.
• Ad Aufgabe 6: In dieser Aufgabe wird die Regulierungsbehörde E-Control Österreich sowie die Liberalisierung im Strommarkt thematisiert. Je nach Vorwissen der Schülerinnen und Schüler kann diese Aufgabe mit oder ohne ergänzende Recherche (Lehrbuch/Internet) gelöst werden.
• Ad Aufgabe 7: Anhand der Zeitungsartikel werden Problemfelder der Energiewirtschaft angesprochen, vor allem die ständig lauter werdenden Forderungen nach dem Ausbau von nachhaltigen Energiequellen werden thematisiert.
  In der Aufgabe werden lediglich stark gekürzte Varianten der Zeitungsartikel dargestellt, die Volltexte finden Sie unter folgenden Links:

Artikel 1: http://diepresse.com/home/wirtschaft/economist/681104/Stromversorger-vor-riesigen-Investitionen?from=suche.intern.portal

Artikel 2: http://diepresse.com/home/politik/innenpolitik/674509/Oesterreich-versucht-sich-im-Atomausstieg?from=suche.intern.portal

• Ad Aufgabe 8: Zum Abschluss können die Schülerinnen und Schüler ihr erarbeitetes Wissen über Energie(wirtschaft) durch die Beantwortung eines Kreuzworträtsels (evtl. in Gruppen) überprüfen.

Hinweis: Die Publikation eines zweiten Beitrags zum Thema Energiewirtschaft ist in den nächsten Monaten geplant. Der Teil 2 wird sich mit alternativen Energiequellen in Österreich beschäftigen und dabei neben den „großen“ Gesellschaften auch außerbörslich notierte Energieversorgungsunternehmen behandeln.

 
3 Material/Downloads

Zu diesem Thema stehen Ihnen folgende ergänzende didaktische Materialien zum Download und zum Einsatz beispielsweise in einer fachübergreifenden Themenwoche Energie zur Verfügung:

• Beitrag mit Unterrichtsmaterialien:
  2011-10_wissenplus-News_BW_Energiewirtschaft_Beitrag.doc 380 KB
• Lösungen:
  2011-10_wissenplus-News_BW_Energiewirtschaft_Loesungen.doc 220 KB
• Powerpoint-Diagramme zum Import und Export von Energie:
  2011-10_wissenplus-News_BW_Energiewirtschaft_Anhang_Diagramme.ppt 430 KB
• Information zur Energiewirtschaft einzelner Länder:
  2011-10_wissenplus-News_BW_Energiewirtschaft_Anhang_Länderinformation.doc 100 KB
• www.schule.at/index.php?url=kategorien&kthid=6261
  Unterlagen und Links zum Themenbereich Energie auf schule.at
• www.energieundschule.at/
  Energie-Plattform für Schulen (BMUKK, Forum Umweltbildung)

* Die Lösung finden Sie in einem geschützten Bereich für Lehrerinnen und Lehrer. Die Zugangsdaten dazu können Sie unter Angabe Name, Schulkennzahl, Adresse der Schule anfordern unter info@wissenistmanz.at. 

 
4 Weitere Informationen

Weitere Informationen zu diesem Thema können im Internet unter folgenden Adressen abgerufen werden: 

• http://oesterreichsenergie.at/
  Website Österreichs E-Wirtschaft 

• www.energyagency.at
  Website der Österreichischen Energieagentur – Austrian Energy Agency 
• www.umweltbundesamt.at
  Website des Umweltbundesamtes 
• www.e-control.at/de/home
  Website der Energie-Control Austria für die Regulierung der Elektrizitäts- und Erdgaswirtschaft 
• www.energiestrategie.at/daten-fakten
  Website des Bundesministeriums für Wirtschaft, Familie und Jugend & des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft 
• www.eds-destatis.de/de/theme8/theme8.php?th=8
  Website des Statistischen Bundesamtes i-Punkt Berline, EDS Europäischer Datenservice 
• www.umrechnung.org/masseinheiten-energie-umrechnen/einheiten-umrechner-energie-energy.htm
  Online-Rechner für Maßeinheiten 
• http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/eurostat/home/
  Website der Europäischen Kommission
• www.ewe.com/konzerndata/data/EWE_Bullensee_these_Energiebildung_D_1.Aufl_final.pdf
  Überlegungen zur Didaktik der Energiewirtschaft (von Kaminski et al.)

Alle Internetquellen wurden am 1. 10. 2011 auf ihre Aktualität und Richtigkeit überprüft.

 
5 Schulbuchbezug

		Betriebswirtschaft HAK IV mit SbX-CD (Schneider) SB-Nr.: 150657 MANZ Verlag Schulbuch, 2011
		BWL und VWL HLW II mit SbX-CD (Schneider) SB-Nr.: 140763 MANZ Verlag Schulbuch, 2009
		BWL und VWL HLW IV mit SbX-CD (Schneider) SB-Nr.: 150658 MANZ Verlag Schulbuch, 2011
		BWL und VWL HAS 2 mit SbX-CD (Schneider) SB-Nr.: 140757 MANZ Verlag Schulbuch, 2009
		BWL und VWL FW 2 mit SbX-CD (Schneider) SB-Nr.: 140761 MANZ Verlag Schulbuch, 2009